0 引 言
由于使用继电保护测试仪后不再外接计量仪表，加上使用场所的诸多客观因素和测试对象的多样化等方面的原因，必须对继电保护测试仪的计量性能、检定方法等提出明确的要求。
1 计量性能等级和误差限的确定
1． 1 准确度等级的划分
虽然0．2 级的继电保护测试仪就能满足当前在用继电保护装置的检定要求，但随着技术的发展进步，0．1 级继电保护测试仪大量出现，故分为两个级别:0． 1 级和0．2 级，可以较好地涵盖微机型继电保护测试仪各种类型。普通型不在级别划分之列，可以参考规程检定方法，按说明书判别合格与否。继电保护测试仪每种指标在检定继电保护装置中作用和要求不同，交流量和频率是重要指标，直流输出作为辅助供电信号出现，尽管更容易做出高准确度，但过高准确度在实际应用中没有意义，所以应区别对待。*终在规程中继电保护测试仪的等级划分为0．1级(其中交流0．1级、直流0．2级)和0．2级(其中交流0．2级、直流0．5级)。
1．2基本误差种类描述
根据继电保护测试仪输出量种类要求不同，分别用相对误差和**误差区别表示。电流(其中交流电流0．1IN＜I≤Imax部分)、电压(其中交流电压2V＜U≤Umax部分)、时间(＞1s部分)这三个部分测量的基本误差用相对误差表示。
交流电流( I≤0．1IN部分)、交流电压(U≤2V部分)、频率、相位、时间(≤1 s部分)这五个部分测量的基本误差用**误差表示。
1．3交流电流
对应电流互感器二次额定电流种类，继电保护测试仪的参比电流IN分为1A或5A，*大电流Imax分为20A或30A，有的能输出100A或更高，规程对超出30A以上电流值不作要求。
1．3．1交流电流输出
根据以上分析，在参比工作条件和各频率下，每相输出电流的基本误差应满足表1的要求，其中频率每相独立可调。
1．3．2交流电流响应时间
100μs是电网对继电保护装置测得异常时动作时间的*低要求，若不动作可引起电网瘫痪。所以确定:50Hz下输出Imax、合闸角为90°时，在0．5Ω阻性负载上测得电流幅值响应时间应小于100μs。
1．3．3其它性能指标
在输出电流IN时总谐波畸变率满足表2要求，那么所有电流总谐波畸变率即可满足要求不必再检;输出功率因数为1，0．4L，0．4C三个相位是电网监测相位关键点，应测试其带负载能力。
表2输出电流其他性能指标
1．4交流电压
1．4．1交流电压输出
与交流电流基本相同的考虑，制定以下指标。参比工作条件在各频率下，每相输出电压的基本误差应满足表3的要求，其中频率每相独立可调。
1．4．2交流电压响应时间
50Hz下输出Umax、合闸角为90°时，在1kΩ阻性负载上测得电压幅值响应时间应小于100μs。
1．4．3其他性能指标
参比工作条件输出频率为50Hz时，性能指标应满足表4要求。
1．5交流电流源与交流电压源的同步性
10μs是电网对电流源与交流电压源波形同步性的报警时限，所以交流电流源与交流电压源的输出应具备良好的同步性，在模拟短路故障时电流与
电压输出的不同步时间应不大于10μs。
1．6交流电流源与交流电压源的相位控制
合闸相位角是交流激励量在合闸瞬间施加于被试继电器、保护及安全自动装置电压(或电流)的相位角。50Hz下电流源各相之间、电压源各相之间、电流源与电压源各相之间的相位及合闸相位角的范围及基本误差限在参比工作条件下应满足表5的要求。
1．7时间测量
参比工作条件下，继电保护测试仪每路开关量时间测量范围的基本误差应满足表6的要求。
1．8直流输出
直流输出作为供电电源和辅助电路，要求不高。参比工作条件，直流输出基本误差应满足表7的要求。
2通用技术要求的确定
逻辑功能检查是继电保护测试仪检定项目的特殊部分，虽无法形成定量数据，但都是基本和必须的检定功能。综合考虑，规程归到此项目中。
2．1功能检查
规程本着多方考虑筛选了以下检查项，达到较准确有效完成逻辑功能检查的目的［1－5］。
2．1．1手动测试
手动测试功能检查应满足以下要求:
(1)能任意设定交流量的各相电流、电压的幅值、频率和相位，能设定各种故障类型的参数;
(2)能以交流电流、电压的幅值、相位、频率、阻抗等变量，测试相关继电保护的电气性能;
(3)能以直流电流、电压变量，测试直流继电保护的相关性能;
(4)能手动控制步长的设定，可任意设定变量变化的步长;
(5)能控制开出量的变化;
(6)能测试动作时间。
2．1．2递变量测试
递变量测试功能检查应满足手动测试功能以外，还应能设定变量、变化步长和变化时间自动输出变量的参数值，测试继电保护的动作值、返回值及其动作时间。
2． 1． 3 多种连续状态测试
多种连续状态测试功能检查应满足以下要求:
( 1) 能提供各种时间控制、开入量控制、手动触发、GPS 同步触发等切换方式进行状态间的切换。
( 2) 能设定各种类型故障。
( 3) 能提供电流恒定电压恒定系统阻抗恒定等测试方式。
( 4) 合闸相位角可以选择为随机的合闸相角和固定的合闸相角。
( 5) 能模拟断路器的断开合闸时间。
( 6) 能在故障电流上叠加任意幅值相位的负荷电流。
( 7) 提供单独的电压输出作为零序电压或线路抽取电压。
( 8) 能模拟电压互感器安装在线路端和母线端的运行状况。
( 9) 能模拟电流互感器中性点指向线路和指向母线的运行状况。
( 10) 能记录状态切换时的电压、电流、频率及切换时间。
( 11) 能检测被试继电保护动作行为的开入量及其逻辑关系。
3 计量器具控制
所使用的计量标准器只要满足标准设备的标准测量不确定度应至少优于规定的继电保护测试仪各允许误差极限的1/5，从合成不确定度考虑，完全可以满足量传。在这里给出表8作为一种标准器参考配置。
4 检定方法的研究
4． 1 功能检查
逻辑量的功能检查需要专用继电保护测试仪自动检定系统，通过通讯接口程序控制才能完成。即通过通断试验配合逻辑设置对继电保护测试仪进行手动测试、递变量测试和多种连续状态测试［6］。
4． 2 交流电流
4． 2． 1 交流电流输出
在输出频率为50 Hz;对电流准确度进行检定，检定点至少包括0．1IN、0．5IN、IN和 Imax; 用检定标准( 或交流电流标准表)分别测出各相电流值范围及示
值，同时用检定标准(或频率标准表)测试其频率。
4． 2． 2 交流电流频率
交流电流输出值为IN对频率准确度进行检定，任选一相，均匀选取检定点:10 Hz、50 Hz、65 Hz 、100Hz、450 Hz、1 000 Hz，用检定标准( 或频率标准表和交流电流标准表)分别测出各频率值和IN值。
4． 2． 3 交流电流总谐波畸变率
交流电流输出为50Hz、IN，用检定标准分别测出交流电流各相的总谐波畸变率。
4． 2． 4 交流电流中直流分量
继电保护测试仪的交流电流中直流分量按照以下方法进行检定:交流电流输出为50 Hz 、IN，用检定标准分别测出交流电流输出值的直流含量。
4． 2． 5 交流电流带负载能力
( 1) 任取一相按照图1的方式接线，设置继电保护测试仪交流电流输出为50 Hz、Imax;
( 2) 调节外接阻性负载，用检定标准( 或数字示波器) 测试，当交流电流输出幅值相对误差达到5%时，记录阻值。
( 3) 改变相位得到继电保护测试仪各相位下带负载能力。
4． 2． 6 交流电流响应时间
( 1) 按照图2的方式接线，继电保护测试仪选择自定义程序(没有自定义程序的继电保护测试仪可选择整组程序)，设置交流电流输出为50 Hz、Imax，合
闸角为90°，阻性负载0．5 Ω;
( 2) 用检定标准录波，计算当电流输出至阻性负载上的电流由10%IN～90%IN( 或由90%IN～10%IN) 的时间。
4． 3 交流电压
4． 3． 1 交流电压输出
输出频率为50 Hz，对交流电压准确度进行检定; 检定点至少包括2 V、57．74 V、120 V、Umax; 用检定标准(或交流电压标准表)分别测出各相电压值范围及示值，同时用检定标准(或频率标准表) 测试其频率。
4． 3． 2 交流电压频率
交流电压输出值为额定值(通常为相电压57．74V) 对频率准确度进行检定，任选一相，均匀选取检定点:10 Hz、50 Hz、65 Hz、100 Hz、450 Hz、1 000 Hz; 用检定标准(或频率标准表和交流电压标准表)分别测出频率值和额定值。
4． 3． 3 交流电压总谐波畸变率
交流电压输出为50 Hz、额定值，用检定标准分别测出交流电压各相的总谐波畸变率。
4． 3． 4 交流电压直流分量
交流电压输出为50 Hz、额定值，用检定标准分别测出交流电压输出值的直流含量。
4． 3． 5 交流电压带负载能力
( 1) 任取一相按照图1的方式接线，分别设置继电保护测试仪交流电压输出为50 Hz、额定值。
( 2) 调节外接阻性负载，用检定标准检测，当交流电压输出幅值相对误差达到5%时，测量继电保护测试仪交流电压输出回路电压、电流。
( 3) 得到继电保护测试仪各相位下的带负载能力。
4． 3． 6 交流电压响应时间
( 1) 按照图2的方式接线，继电保护测试仪选择自定义程序(没有自定义程序的继电保护测试仪可选择整组程序)，设置交流电压输出为50 Hz 、额定值，合闸角为90°，阻性负载1 kΩ;
( 2) 用检定标准高速录波，计算当电压输出至阻性负载上的电压由10%Umax～90%Umax( 或90%Umax～10%Umax) 的时间。
4． 4 交流电流源与交流电压源的同步性
继电保护测试仪的交流电流源与交流电压源的同步性，按照以下方法任选一相检定:
( 1) 利用继电保护测试仪的整组试验程序，设定为三相金属性短路接地故障，故障合闸角为90°;再利用继电保护测试仪常规程序设置其同时输出三相对称参比电压和三相对称电流IN;
( 2) 继电保护测试仪输出并用检定标准进行录波，计算分析电流、电压上升50%或下降50%时电流与电压之间的时间差。
4． 5 交流电流源与交流电压源的相位控制
4． 5． 1 交流电流与交流电压的相位
( 1) 连接电压、电流，设置测试仪任意二相输出为50 Hz、IN、参比电压;
( 2) 固定一个量变动另一量相位，分别设置二者之间相位在0°～360°范围内均匀取点;
( 3) 用检定标准( 或相位标准表) 分别测出两相电压( 电流) 间、同相电压电流之间相位。
4． 5． 2 合闸相位角
合闸相位分别设置为90°、45°时，结合数字示波器或录波仪用检定标准(或相位标准表)测量实际合闸相位角。
4． 6 时间测量
选择能进行测量动作时间的功能，测量时间时的变化量应能发生突变，即设置的变量从零或参比值突变到测量动作时间规定的激励量，设置继电保护测试仪测量时间的启动和停止的条件:
( 1) 按照图3的方式接线;
( 2) 测试仪控制时间测量方法:设定测试仪为直流电压输出，输出时间为测试设定值，标准毫秒仪设置为上升沿启动，下降沿停止，测试仪控制时间准确
度为时间设定值与毫秒仪测量时间之差;
( 3) 设定测试仪的直流电压输出给标准毫秒仪，触发条件为“时间+开入量翻转触发”，测试仪电压输出的同时启动毫秒计计时;设定标准毫秒仪发出触点开出量，开出量输入给标准毫秒仪和���试仪的开入量，开入量收到触点信号停止毫秒计，时间为设定测试值:通常状态1: 直流电压0 V，时间1 s;状态2: 直流电压10 V［7］。
4． 7 直流输出
4． 7． 1 基本误差
分别设置继电保护测试仪直流输出值并均匀选择检测，用检定标准( 或数字多用表) 分别测出各点的电压、电流值。
4． 7． 2 纹波系数
检定标准测出直流中的交流电压含量，其比值为纹波系数。
4． 7． 3 带负载能力
( 1) 按照图1的方式接线，设置继电保护测试仪输出;
( 2) 调整Ｒ负载电阻大小，使输出幅值相对误差达到10%;
( 3) 直流电压:测量直流电压回路电流及外接等效负载，计算直流电压带负载能力;
( 4) 直流电流:测量直流电流回路电压，计算直流电流带负载能力。
5 结束语
通过继电保护测试仪检定方法的研究，能够保证量值传递的准确可靠、逻辑功能的正确和有效。
