光数字继电保护测试仪检测装置

光数字继电保护测试仪检测装置

任磊朱建喜

内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔供电分公司修试管理处 

内蒙古 巴彦淖尔 015000

摘要：近年来，在我国电力行业的快速发展中，智能变电站和数字化变电站的数量不断增加，光数字继电保护测试仪检测装置成为了保障电力系统稳定运行的必要工具。

关键词：光数字继电保护；测试仪；检测装置

引言

光数字继电保护测试仪是一种结合电力现场情况、众多电力用户经验自主研发的便携式新产品。它采用高性能DSP处理器、大规模FPGA、百兆光以太网通信等技术，支持IEC60044-8、IEC61850-9-1/2和GOOSE的数字式继电保护测试仪。因此，我们将探讨光数字继电保护测试仪在使用过程中常见的问题及应用。

1光数字继电保护测试仪的工作原理

光数字继电保护测试仪是一种基于IEC61850标准开发的测试装置，广泛应用于110kV及以上电压等级的智能变电站和数字化变电站。它主要用于光数字式继电保护装置的快速简捷测试、MU输出信息快捷监测以及遥测、遥信量快捷监测。光数字继电保护测试仪的工作原理主要涉及两个方面：主回路和辅回路。（1）主回路原理：主回路是光数字继电保护测试仪的核心部分，主要负责输出各种电力信号。输入的AC220V电源经过保险后，通过输出控制继电器K1进入双碳刷调压器T1。通过T1大旋钮调节的电量进入隔离变压器T2，升流器分三个抽头输出。其中一个抽头为AC0-250V输出，额定电流为3A；该抽头输出电压经整流滤波后可输出0-350V直流电压。另一个抽头为15V（10A），该抽头一路经传感器通过继电器控制输出0-10A交流电流，一路经电阻输出0-500mA交流电流，一路经继电器转换可输出。（2）辅回路原理：辅回路主要负责调节和测量输出信号。通过输出开关控制直接调节输出，测量可外附万用表进行。辅回路的设计使得光数字继电保护测试仪具备了灵活多样的输出和测量功能，满足了继电保护装置测试的需求。

2光数字继电保护测试仪检测装置常见问题

2.1接口问题

在使用光数字继电保护测试仪时，可能会遇到光纤以太网接口连接不稳定、信号传输延迟等问题。这可能是由于接口松动、光纤损坏或通信规约不兼容等原因导致的。解决方法是对接口进行检查和修复，确保光纤连接良好，同时检查通信规约是否正确设置。

2.2采样值报文问题

在测试过程中，可能会出现采样值报文丢失、采样速率不准确等问题。这可能是由于采样值报文设置不合理、通道功能设置不当或FPGA程序错误等原因导致的。解决方法是检查并调整采样值报文的设置，包括通道功能、采样速率、ASDU数目等，同时检查FPGA程序是否存在问题。

2.3电池续航问题

在使用手持式光数字继电保护测试仪时，可能会遇到电池续航不足的问题。这可能是由于电池老化、使用环境温度过高或电源管理程序错误等原因导致的。解决方法是更换电池、优化电源管理程序或改善使用环境。

3光数字继电保护测试仪检测装置的应用

3.1智能变电站/数字化变电站光数字式继电保护装置的快速测试

光数字继电保护测试仪在智能变电站和数字化变电站中发挥着重要作用。对于110kV及以上电压等级的变电站，光数字继电保护测试仪能够对光数字式继电保护装置进行快速且简捷的测试，确保其正常运行。在现代电力系统中，光数字继电保护测试仪已成为不可或缺的设备。光数字继电保护测试仪的另一大优势是其具备MU输出信息快捷监测功能。通过这一功能，测试仪可以实时监测MU输出信息，及时发现并排除故障，从而确保电力系统的稳定运行。同时，测试仪还具备遥测、遥信量快捷监测功能，能够对远程监测数据进行实时分析，为运维人员提供准确的信息，提高运维效率。为了进一步发挥光数字继电保护测试仪的优势，我国在智能变电站和数字化变电站的建设中，加大了对该测试仪的推广力度。通过不断地技术创新，光数字继电保护测试仪的性能得到了进一步提升，为我国电力系统的发展提供了有力保障。

3.2光数字电压、电流互感器及变压器极性测试

光数字继电保护测试仪不仅在直流法测试方面具有优越性能，还能进行交流法测试。通过交流法测试，可以进一步验证光数字电压、电流互感器及变压器的极性，确保其在复杂电网环境下的稳定性。在交流法测试过程中，光数字继电保护测试仪能够精确地检测出电压、电流互感器及变压器之间的相位差，为电网运行提供重要依据。为了确保测试结果的准确性，光数字继电保护测试仪采用了先进的算法和信号处理技术。这些技术能够有效地消除测试过程中产生的噪声和干扰，提高测试数据的可靠性。此外，光数字继电保护测试仪还具备自校准功能，确保测试结果在允许误差范围内。在光数字电压、电流互感器及变压器极性测试过程中，光数字继电保护测试仪的操作简便、效率高。测试人员只需按照仪器说明书进行操作，即可轻松完成测试。这不仅降低了测试工作的难度，还大大提高了测试效率。在我国，光数字继电保护测试仪已广泛应用于电力系统的各个部门，为电网的安全稳定运行提供了有力保障。

3.3小信号保护装置测试

小信号保护装置在电力系统中起着至关重要的作用，对保障电力设备的安全运行具有重要意义。为了确保小信号保护装置的可靠性和稳定性，光数字继电保护测试仪提供了一种有效的方法进行测试。该测试仪具备12路模拟小信号输出，可以模拟各种复杂的电力系统环境，从而对小信号输入的保护装置进行精确的测试。在测试过程中，光数字继电保护测试仪能够模拟不同类型的故障信号，如短路、过载等，以确保保护装置在实际发生故障时能够灵敏地检测并准确地动作。此外，测试仪还可以模拟电力系统的运行状态，如正常运行、异常运行等，以检验保护装置在不同工况下的性能。通过使用光数字继电保护测试仪进行小信号保护装置的测试，可以有效发现并解决保护装置存在的问题。例如，测试仪可以检测保护装置的响应时间、动作时间、动作准确性等指标，以确保其在实际应用中能够发挥预期作用。

3.4报文侦测与分析

光数字继电保护测试仪在报文侦测与分析方面具有显著优势。首先，光数字继电保护测试仪的报文侦测、监视与抓包功能，能实时监测网络中的报文流动。通过这项功能，测试仪可以捕获到各种类型的报文，包括控制报文、状态报文、数据报文等。这为保护装置的调试和维护提供了有力支持。在报文分析方面，光数字继电保护测试仪具备强大的自动分析功能。它能够根据报文的类型、属性、波形、幅值、相位、频率、Goose状态、品质因素等参数，对报文进行详细分析。这些分析结果有助于用户深入了解保护装置的运行状态，及时发现潜在问题。值得一提的是，光数字继电保护测试仪还支持SV报文重新采样。这项功能使得测试仪能够对采样率较低的SV报文进行重新采样，提高报文的分析精度。同时，测试仪还能自动统计报文的离散度，为评估保护装置的性能提供参考依据。此外，光数字继电保护测试仪具备异常报文告警功能。当检测到异常报文时，测试仪会立即发出告警信号，提醒用户关注。这有助于确保保护装置的安全稳定运行，降低系统故障的风险。

结语

总之，光数字继电保护测试仪的应用广泛，为我国电力系统提供了高效、稳定、可靠的继电保护测试手段，对保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

参考文献

[1]冯硕．基于IEC61850光数字继电保护测试仪的研制[D]．硕士学位论文：北京交通大学，2008：4-5

[2]杨涛，梁海东，张钟平．IEC61850数字式继电保护测试仪的检测及技术分析[J]．浙江电力，2012（1）：10-13

[3]杨晓敏，王艳丽，王双文．电力系统继电保护原理及应用[M]．北京：北京电力出版社，2016：1-2