淺談繼電保護檢驗方法

張立堅

[摘 要]繼電保護被譽為電力系統的“哨兵”，是對電力系統中發生的故障或異常情況進行檢測，從而發出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除，是保證電力系統安全可靠運行的主要措施之一。判斷繼電保護裝置在運行中的工作狀態是十分困難的，本文從繼電保護裝置檢驗入手，提出了一些檢驗方法，期望可以判斷繼電保護裝置在運行工作中的狀態。

[關鍵詞]繼電保護;檢驗;方法

[中圖分類號]TM77 [文獻標識碼]A

隨著科學技術的發展，繼電保護裝置從最早的熔斷器，發展到后來的電磁式保護裝置、晶體管式繼電保護裝置、集成電路繼電保護裝置，再到現在的微機繼電保護裝置，電磁式繼電保護裝置、微機繼電保護裝置目前廣泛運用在農田水利電力系統中，其運行狀態關乎電力系統運行的穩定和安全，決定著我國農田水利作業工作能否順利進行。因此，如何對繼電保護裝置進行檢驗值得探究。

1 繼電保護的基本任務及基本要求

1.1 繼電保護裝置的基本任務

繼電保護裝置的基本任務是在電力系統發生故障時，能自動地、迅速地、有選擇地將故障設備從系統中切除，保證無故障設備繼續運行，并防止故障設備繼續遭到破壞。繼電保護定期檢驗的基本任務就是保證裝置定值的準確性和系統的可靠性。

1.2 繼電保護裝置的基本要求

根據繼電保護裝置的基本任務，確定繼電保護裝置必須具有的基本要求如下：

（1）快速性：要求繼電保護裝置的動作時間盡量要快，以提高系統的并列運行的穩定性，減輕故障設備的損壞，加速非故障設備恢復正常運行。

（2）選擇性：要求繼電器當系統發生故障時，應該有選擇性的跳開距故障點最近的開關或斷路器，有選擇性地將故障部分切除，使停電范圍盡量縮小，以保證非故障部分繼續運行。

（3）可靠性：要求繼電器保護裝置隨時保證完整＼靈活狀態，不應發生誤動或拒動，繼電器接線要求簡單，回路接點要求盡量簡練。

（4）靈敏性：要求繼電器保護裝置在其保護范圍內發生故障時，應靈敏的動作，即繼電器保護裝置對保護設備可能發生的故障和不正常運行方式應靈敏地反映到保護裝置上去。

2 常規電磁式繼電器的檢驗方法

常規電磁式繼電器主要指的是：電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器、BCH-2型繼電器等。

檢驗的目的：獲得電氣特性數據，對于我們常規繼電器來說就是測得動作值、返回值，算出返回系數。

繼電器開始動作時的電流稱為動作值，繼電器動作后，再使觸點返回到原位時的電流為返回值。

本文以DL-10電流繼電器為例，進行檢驗方法探討：

2.1 試驗接線

（1）將測試儀的單相電流輸出接到繼電器的線圈引出端子。

（2）將測試儀的開關輸入量接到繼電器的跳閘出口接點。

2.2 整定點的動作值和返回值檢驗

測試儀輸出電流至磁鐵與觸點吸合的值為動作值，然后降低電流至磁鐵與觸點分開的值為返回值。

正常情況下我們試驗三次，每次測得動作值與整定值的誤差不得超過±3%，取其平均值，由公式（1）計算出返回系數，返回系數應不小于0.85，小于0.9。

為什么動作值與整定值的誤差不得超過±3%？

動作值與整定值的誤差太大或者太小都不行，太大了繼電器動作不靈敏性或者容易造成拒動，太小了繼電器容易誤動。

為什么返回系數，不小于0.85，小于0.9？

返回系數就是返回值與動作值的比值。如果返回系數小于0.85的，返回值比較小，返回的時間比較長，這樣有可能故障電流恢復正常電流的時候裝置不可靠返回，發生誤動作，不滿足繼電保護的可靠性。

返回系數小于0.9？當返回系數大于0.9時，返回值與動作值很接近，也就是繼電器接點剛接觸又分開了，不能可靠的返回，使斷路器跳閘，切除故障。不滿足繼電保護要求當中的可靠性。

2.3 沖擊試驗

在測得的動作值與返回值，返回系數都合格后，必須用保護安裝處的最大短路電流或10倍整定電流沖擊3次，再復值，要求與整定值的誤差不得超過±3%。

為什么要做沖擊試驗呢？比如電流繼電器先反復地測得動作值后還要用大電流沖擊，沖擊后再復值，這時候測得的值必須與整定值在允許的誤差范圍內才行。如果誤差太大或太小，都說明繼電器性能不可靠，需要更換。

2.4 整組傳動試驗

將測試儀的單相電流輸出接到整個二次回路電流端子，合上斷路器，由測試儀輸出動作值電流，觀察斷路器能否自動分閘。

我們先對每個繼電器做過試驗后還要對回路做試驗。是因為對每個繼電器做試驗只能說明繼電器是否合格，不能肯定整個電氣回路是否正常。回路不正常的話，即使繼電器是合格的，斷路器不能夠跳閘，信號回路也不能發出信號，這樣就起不到保護的作用，不能有效地防止事故的發生。

3 微機繼電保護的一般檢驗方法

采用電流量的保護有過電流保護、零序過電流保護、負序過電流保護等，采用電壓量的保護：過（低）電壓保護、零序過電壓保護和負序過電壓保護等。本文以過電流保護測試方法為例：

3.1 試驗接線

（1）將測試儀的三相電流輸出分別接到被保護裝置的電流輸入端子，與電流互感器引線端子側連接片。

（2）將測試儀的開關輸入量接到保護裝置的跳閘出口接點。

3.2 沖擊電流的測試

測試儀輸出90%的整定值電流，保護應可靠不動作，保護出口接點、信息接點無抖動現象。

3.3 動作電流與返回電流測試

把保護裝置的延時整定為0秒，測試儀輸出電流從90%的整定值緩慢上升至保護裝置可靠動作，記錄動作值，誤差應小于5%。

保護裝置動作后，將輸出電流緩慢下降至保護裝置可靠返回，記錄返回值。

由公式（1）計算返回系數，返回系數應不小于0.9。

3.4 動作時間的測試

測試儀輸出1.2倍的整定值電流測時間，測得的時間與誤差小于5%。

4 注意事項

4.1 試驗前準備

我們無論在哪個電力系統做試驗工作，正常情況下，試驗前首先要關掉保護電源、控制電源，以及斷開相關的電壓互感器的二次側熔絲。在確保試驗過程中安全的情況下才能開始試驗。

4.2 試驗后恢復工作

復線時，尤其要注意電流端子連接片要恢復，電流互感器的二次側不允許開路。一旦開路，二次側感應高電壓，以至擊穿電流互感器的絕緣，對設備和運行人員的安全都有危害。