一、调试前准备与安全规范

(一)设备与工具准备

  1. 核心设备检查
  • 继电保护装置(如线路保护、变压器保护、母线保护)外观无破损,接线端子紧固,铭牌参数(型号、额定电流 / 电压、动作时间)与设计图纸一致。
  • 辅助设备:试验电源屏(输出 AC 220V/380V、DC 220V)、调压器、升流器、标准电流 / 电压互感器(精度 0.1 级)、相位表、示波器(带宽≥100MHz)。
  1. 工具与仪器校准
  • 测试仪器需经计量认证,在有效期内使用(如继电保护测试仪每年校准一次)。
  • 必备工具:绝缘手套、绝缘靴、验电器、短路接地线、螺丝刀(绝缘柄)、万用表(精度≥0.5 级)。

(二)安全操作规范

  • 停电验电:调试前断开装置电源及一次设备连接,用验电器确认无电压后,在被测设备两侧装设短路接地线,并悬挂 “禁止合闸,有人工作” 警示牌。
  • 绝缘测试:用 2500V 兆欧表测量装置回路绝缘电阻,要求≥10MΩ(二次回路)、≥100MΩ(电源回路)。
  • 防误操作:电流回路严禁开路(测试时需先短接电流端子),电压回路严禁短路(接入前检查负载阻抗)。

二、继电保护装置调试流程

(一)外观与接线检查

  1. 硬件检查
  • 装置面板指示灯、按键功能正常,显示屏无花屏、黑屏;插件插拔灵活,无松动或烧损痕迹。
  • 内部接线:按照原理图核对端子排接线,重点检查电流互感器(CT)、电压互感器(PT)的极性连接(如 CT 二次侧 “P1” 接装置 “IA 进”,“P2” 接 “IA 出”)。
  1. 软件版本确认
  • 通过装置操作界面查看软件版本号,与最新稳定版比对,不一致时通过专用调试软件升级(如南瑞继保 RCS-902 装置需使用 “ProtectorMaster” 工具)。

(二)电源回路测试

  • 电源电压范围:在装置电源输入端施加 80%~110% 额定电压(如 DC 220V 装置测试 176V、220V、242V),观察装置能否正常启动,指示灯显示正确。
  • 功耗测试:在额定电压下,测量装置工作电流(正常工况≤5A,跳闸出口时≤10A)。

(三)保护功能调试

  1. 电流保护测试(以过流保护为例)
  • 定值输入:通过装置面板或调试软件设置过流 Ⅰ 段定值 5A、时限 0s;过流 Ⅱ 段定值 3A、时限 0.5s。
  • 动作值校验:用继电保护测试仪输出单相电流,缓慢升压至保护动作,记录实际动作值(与定值误差需≤±5%)。
  • 时限校验:输入 1.2 倍 Ⅰ 段定值电流,用示波器测量从电流施加到出口跳闸的时间(误差≤±0.02s)。
  1. 距离保护测试
  • 模拟不同故障类型(单相接地、相间短路),通过测试仪输出电压、电流信号,计算阻抗值(Z=U/I),验证保护动作范围是否符合整定阻抗(如正序阻抗 Z1=10Ω)。
  • 检查方向元件:改变电压与电流的相位角,确认保护仅在正向故障时动作。
  1. 差动保护测试(变压器保护)
  • 短接变压器高、低压侧 CT 二次回路,通入平衡电流,测量差流值(正常时≤0.05In)。
  • 施加 1.2 倍差动定值电流,验证保护是否在整定时间内动作(如差动速断 0s,比率差动 0.3s)。

(四)逻辑与出口回路测试

  • 逻辑验证:通过测试仪模拟故障信号,检查装置是否按预设逻辑动作(如过流 Ⅰ 段动作时跳开本侧断路器,过流 Ⅱ 段动作时跳开两侧断路器)。
  • 出口测试:测量跳闸出口接点动作电压(DC 220V 回路应≥170V 动作,≤70V 返回),用万用表确认接点通断状态。

三、保护定值整定计算方法

(一)整定原则

  • 选择性:下级保护优先动作,上级保护作为后备(如线路末端故障时,线路保护 Ⅰ 段动作,母线保护不动作)。
  • 速动性:短路故障时保护应尽快跳闸(如 220kV 线路主保护动作时间≤0.04s)。
  • 灵敏性:在最小运行方式下,保护对最小故障电流的灵敏系数≥1.2(相间短路)或≥1.5(接地短路)。
  • 可靠性:正常运行及区外故障时不误动,区内故障时不拒动。

(二)典型定值计算示例

  1. 过电流保护定值
  • Ⅰ 段动作电流:I_op1 = K_rel × I_Lmax,其中K_rel为可靠系数(1.2~1.3),I_Lmax为最大负荷电流。
  • Ⅱ 段动作电流:与下级保护 Ⅰ 段配合,I_op2 = K_rel × I_op1下级,时限比下级 Ⅰ 段大 0.3~0.5s。
  1. 变压器差动保护定值
  • 差动速断电流:I_diff = 8~10 × I_n(I_n为额定电流),用于躲避励磁涌流。
  • 比率制动系数:拐点电流I_k = 1.5I_n,制动系数K = 0.3~0.5(区外故障时制动,区内故障时动作)。

四、常见故障处理与验收

(一)调试中常见问题

  1. 保护拒动
  • 原因:定值设置错误、CT/PT 接线反相、出口压板未投入。
  • 处理:重新核对定值与接线,用万用表测量压板两端电压(投入时应无电压差)。
  1. 误动作
  • 原因:干扰信号(如 CT 饱和)、定值灵敏度过高、软件逻辑缺陷。
  • 处理:增加抗干扰措施(如加装滤波器),降低灵敏系数,升级装置软件。

(二)验收标准

  • 功能指标:所有保护功能动作值误差≤±5%,时限误差≤±0.02s,逻辑关系符合设计要求。
  • 文档归档:整理调试记录(含定值单、测试数据、软件版本)、竣工图纸,由运行单位、调试单位共同签字确认。

五、运行维护与定期校验

  • 日常巡视:检查装置指示灯(电源灯亮、告警灯灭)、液晶显示(无异常报文),定期清扫面板灰尘。
  • 定期校验:新投运后 1 年内首次校验,此后每 3~5 年校验一次,内容包括定值复核、动作特性测试、绝缘电阻测量。

通过严格遵循调试流程、精准整定保护定值,并做好安全防护,可确保继电保护装置在电力系统故障时快速、可靠动作,最大限度减少事故影响。