引言
繼電保護裝置作為電力系統安全穩定運行的重要保障，其性能的可靠性和動作的準確性直接關系到整個電力系統的供電質量和運行安全。在電力系統運行過程中，由于設備老化、環境變化以及系統運行方式的調整等因素，可能導致繼電保護裝置出現誤動、拒動等異常情況。因此，通過定期的現場調試工作，對繼電保護裝置進行全面檢測和優化，及時發現并解決潛在問題，對于確保電力系統的可靠運行具有重要意義。本文將圍繞繼電保護試驗現場調試方法及注意事項展開詳細探討，為相關技術人員提供參考依據。
一、調試前的準備工作
1.1 資料收集與研究
在進行繼電保護現場調試前，調試人員需收集齊全相關資料，包括繼電保護裝置的設計圖紙、說明書、整定計算書、調試大綱以及電力系統的一次接線圖、運行方式等。仔細研究這些資料，深入理解繼電保護裝置的工作原理、功能特性以及在電力系統中的配置情況，明確調試目的和要求。例如，通過整定計算書，調試人員能夠準確知曉保護裝置的各項定值，如動作電流、動作電壓、動作時間等，為后續的定值校驗工作提供依據。同時，熟悉電力系統的運行方式，有助于調試人員在模擬故障時，更真實地反映系統實際工況，確保調試結果的有效性。
1.2 人員組織與分工
合理組織調試人員并明確分工，是保證調試工作順利進行的關鍵。一般來說，調試小組應包括負責人、試驗操作人員、安全監護人員等。負責人全面負責調試工作的組織協調，制定調試計劃，把控調試進度和質量；試驗操作人員熟悉各類測試儀器的操作方法，按照調試方案準確進行試驗操作，記錄試驗數據；安全監護人員負責監督現場安全措施的執行情況，及時糾正不安全行為，確保調試過程中的人身和設備安全。例如，在進行復雜的繼電保護系統調試時，明確的分工可以使各調試人員各司其職，避免出現操作混亂、職責不清等問題，提高調試工作效率。
1.3 儀器儀表及工具準備
準備齊全調試所需的儀器儀表及工具，并確保其性能良好、精度滿足要求且在校驗有效期內。常用的儀器儀表有繼電保護測試儀、萬用表、示波器、兆歐表等。繼電保護測試儀用于模擬各種故障電流、電壓信號，對繼電保護裝置進行定值校驗和動作特性測試；萬用表可用于測量交直流電壓、電流、電阻等參數，檢查二次回路接線是否正確；示波器用于觀察電信號的波形，分析信號的頻率、幅值等特征；兆歐表則用于測量二次回路及設備的絕緣電阻，判斷絕緣狀況。此外，還需準備好螺絲刀、扳手、鉗子、電烙鐵等常用工具，以及絕緣手套、安全帽、防護眼鏡等安全防護用品。例如，在使用繼電保護測試儀前，需檢查其輸出精度是否符合要求，各功能模塊是否正常工作，確保在調試過程中能夠準確輸出模擬信號，為繼電保護裝置的測試提供可靠依據。
1.4 設備及回路檢查
對繼電保護裝置及相關二次回路進行全面檢查。首先，檢查繼電保護裝置的外觀是否完好，無損傷、變形等情況，裝置的插件是否插緊，各連接片、按鈕等是否處于正常位置。其次，仔細核對二次回路接線是否正確、牢固，電纜絕緣是否良好，標識是否清晰。重點檢查電流互感器（CT）、電壓互感器（PT）的二次回路接線，確保極性正確、無開路或短路現象。例如，在檢查 CT 二次回路時，若發現接線松動，可能導致 CT 二次側開路，產生高電壓，危及人身和設備安全。此外，還需檢查與繼電保護裝置相關的直流系統、交流系統是否正常運行，電壓、電流是否符合要求。對一次設備進行檢查，確保其處于停電狀態，并做好安全措施，如懸掛接地線、設置遮攔等。
二、現場調試方法
2.1 絕緣電阻測試
絕緣電阻測試是檢查二次回路絕緣狀況的重要手段。將繼電保護裝置的所有插件拔出，斷開裝置與外部回路的連接，使用兆歐表分別測量各回路對地、各回路之間的絕緣電阻。測試時，兆歐表的電壓等級應符合規定，一般采用 1000V 兆歐表測量絕緣電阻，絕緣電阻值應不低于 1MΩ。例如，在測量某條二次回路對地絕緣電阻時，將兆歐表的一端接在該回路的導線端，另一端接地，搖動搖把，讀取兆歐表顯示的絕緣電阻值。若絕緣電阻值低于規定值，說明該回路可能存在絕緣損壞、受潮等問題，需進一步查找原因并處理，以防止因絕緣不良導致繼電保護裝置誤動作或設備故障。
2.2 外觀及內部檢查
通過目視觀察繼電保護裝置的外觀是否整潔，無明顯損傷、變形。檢查裝置的銘牌參數是否清晰、準確，與設計要求一致。輕輕晃動插件，檢查是否有松動現象，觀察插件引腳是否有氧化、腐蝕等情況。打開裝置外殼，檢查內部電路板、元件等是否完好，有無燒焦、脫焊、短路等異常情況。對于可疑部位，可使用放大鏡進行仔細檢查，或用萬用表測量元件的電阻、電容等參數，判斷元件是否正常。例如，在檢查某一繼電保護裝置內部時，發現一個電阻表面有燒焦痕跡，通過萬用表測量其電阻值，與標稱值相差較大，確定該電阻已損壞，需及時更換，以確保裝置正常運行。同時，檢查裝置的液晶顯示屏、指示燈等是否正常顯示，各功能按鍵是否操作靈活。
2.3 裝置通電檢查
合上繼電保護裝置的電源開關，觀察裝置的電源指示燈是否亮，液晶顯示屏是否有正常的開機畫面。檢查裝置的信號回路，如裝置的告警信號、動作信號等是否正常發出。通過裝置的自檢功能，查看自檢報告，檢查是否有異常信息。例如，當裝置通電后，若電源指示燈不亮，可能是電源模塊故障或電源線連接不良，需進一步排查。若自檢報告提示某一插件故障，應及時對該插件進行檢查和維修。此外，還需檢查裝置的時鐘是否準確，如有必要可進行調整，確保裝置記錄的事件時間準確無誤。
2.4 保護裝置定值校驗
根據繼電保護裝置的設計圖紙和整定計算書，核對裝置的定值設置是否與要求一致。使用繼電保護測試儀模擬各種故障情況，向裝置輸入相應的電流、電壓信號，檢查裝置的動作情況及動作時間是否符合定值要求。對于具有多個定值區的保護裝置，應分別校驗每個定值區的定值。例如，在校驗某線路保護裝置的過流定值時，通過繼電保護測試儀輸出一個逐漸增大的電流信號，當電流值達到整定的過流動作值時，觀察保護裝置是否動作，記錄其動作時間，并與整定的動作時間進行對比。若動作時間偏差超出允許范圍，可能是裝置參數設置錯誤或硬件故障，需進一步檢查和調整。在校驗過程中，要嚴格按照整定計算書的要求進行操作，確保模擬故障的準確性，并做好測試數據的記錄與分析。
2.5 保護裝置動作特性測試
采用繼電保護測試儀模擬各種故障情況，向裝置輸入不同幅值、相位的電流、電壓信號，測試裝置的動作特性。對于電流保護，測試其動作電流、返回電流、動作時間等參數，驗證其速動性和靈敏性。例如，在測試電流速斷保護的動作特性時，快速增加輸入電流，觀察保護裝置在不同電流幅值下的動作情況，確定其動作電流值，并測量從故障發生到裝置動作的時間，評估其速動性。對于電壓保護，測試其動作電壓、返回電壓等參數，驗證其動作準確性。對于差動保護，測試其差動電流、制動電流等參數，驗證其比率制動特性。通過對保護裝置動作特性的測試，全面了解裝置在各種故障情況下的性能，確保其能夠可靠地切除故障。
2.6 二次回路傳動試驗
二次回路傳動試驗用于檢驗繼電保護裝置與一次設備之間的二次回路連接是否正確，驗證保護裝置在實際運行中的動作情況。模擬一次設備的各種運行工況，通過操作一次設備的輔助觸點或模擬故障信號，向繼電保護裝置輸入相應的信號，觀察保護裝置的動作情況及相關二次回路的動作情況。例如，在進行變壓器保護的二次回路傳動試驗時，通過模擬變壓器的內部故障，如繞組短路，利用繼電保護測試儀向變壓器保護裝置輸入相應的故障電流、電壓信號，觀察保護裝置是否能正確動作，發出跳閘信號，同時檢查斷路器是否能夠可靠跳閘，以及相關信號回路是否正常動作。在試驗過程中，要注意觀察二次回路中各個環節的動作順序和狀態，確保二次回路能夠準確、可靠地傳遞信號和動作指令。
三、調試注意事項
3.1 安全操作
嚴格遵守安全操作規程，確保調試人員的人身安全和設備安全。在調試現場，必須正確佩戴安全防護用品，如絕緣手套、安全帽、防護眼鏡等。在進行高壓試驗時，應設置明顯的警示標志，防止無關人員誤入試驗區域。在對繼電保護裝置及二次回路進行操作時，要防止誤碰運行設備，避免造成運行設備跳閘或誤動作。例如，在使用繼電保護測試儀輸出高電壓、大電流信號時，要確保測試儀的接地良好，操作人員與測試儀及被測試設備保持安全距離，防止觸電事故發生。在進行二次回路接線或拆線操作時，要先斷開相關電源，防止因誤接線導致短路或觸電。
3.2 操作準確性
在進行接線、參數設置、儀器儀表操作等各項工作時，要確保操作準確無誤。任何一個小的操作失誤都可能導致繼電保護裝置誤動作或無法正常工作，從而影響電力系統的安全運行。例如，在設置繼電保護裝置的定值時，要仔細核對整定計算書，確保定值輸入正確。在連接繼電保護測試儀與被測試裝置時，要按照測試儀的使用說明書和接線圖進行正確接線，避免因接線錯誤導致測試儀輸出異常信號，損壞被測試裝置或影響測試結果的準確性。在操作過程中，若對某一步驟不確定，應及時查閱相關資料或向經驗豐富的技術人員請教，確保操作正確。
3.3 詳細記錄
在繼電保護調試的全過程中，要詳細記錄每一步的操作過程、測試數據、裝置的動作情況以及發現的問題等。這些記錄不僅是調試工作的重要依據，便于后續對調試結果進行分析和評估，而且在設備運行過程中出現問題時，可作為查找故障原因的參考資料。記錄應包括試驗項目、試驗時間、測試儀器型號、測試參數、裝置動作時間、動作值、試驗人員等信息，確保記錄的完整性和準確性。例如，在進行保護裝置定值校驗時，要詳細記錄每次輸入的電流、電壓值，以及對應的保護裝置動作時間和動作值，與整定計算書進行對比分析。若發現裝置動作異常，要記錄異常現象及當時的操作情況，為后續故障排查提供線索。
3.4 問題及時處理
在調試過程中，若發現問題或異常情況，應立即停止操作，及時分析原因并采取相應的處理措施。對于一些簡單問題，如接線松動、插件接觸不良等，可現場進行處理。若問題較為復雜，如裝置硬件故障、軟件程序錯誤等，應組織技術人員進行深入分析，制定解決方案。在問題未得到妥善解決之前，不得繼續進行調試工作，以免導致問題擴大。例如，在進行二次回路傳動試驗時，若發現保護裝置動作異常，未按照預期發出跳閘信號，應首先檢查二次回路接線是否正確，信號傳輸是否正常，若排除接線問題后，可能是保護裝置內部邏輯錯誤，需進一步對裝置的軟件程序進行檢查和調試。及時處理調試過程中出現的問題，能夠確保調試工作的順利進行，提高繼電保護裝置的調試質量。
3.5 熟悉設備與系統
調試人員應充分熟悉繼電保護裝置的工作原理、性能特點以及電力系統的運行方式和一次設備的相關參數。只有熟悉設備和系統，才能在調試過程中準確判斷裝置的運行狀態是否正常，合理設置測試參數，有效分析和解決出現的問題。例如，在進行變壓器差動保護調試時，調試人員需要了解變壓器的接線方式、變比、各側電流互感器的參數等，才能正確進行差動保護的定值計算和測試。同時，熟悉電力系統的運行方式，能夠幫助調試人員在模擬故障時，更準確地反映系統實際工況，提高調試工作的針對性和有效性。因此，調試人員應不斷加強學習，積累經驗，提高自身對設備和系統的熟悉程度。
繼電保護試驗現場調試工作對于保障電力系統的安全穩定運行具有重要意義。通過調試前的充分準備、采用科學合理的調試方法以及嚴格遵守調試注意事項，能夠有效地檢測繼電保護裝置的性能，及時發現并解決潛在問題，確保繼電保護裝置在電力系統中可靠運行。在實際工作中，調試人員應不斷提高自身的專業技術水平和安全意識，認真細致地做好每一項調試工作，為電力系統的安全運行提供堅實保障。隨著電力技術的不斷發展和創新，繼電保護裝置的功能和性能也在不斷提升，這對現場調試工作提出了更高的要求。因此，相關技術人員應持續關注行業發展動態，學習新技術、新方法，不斷完善繼電保護試驗現場調試工作，以適應電力系統發展的需要。
