第八章 启动试验及带负荷试验
在发电机加压运行但未并网之前，或变压器、电抗器、母线准备投运之前，应根据要求对其整套保护装置及其二次回路的性能和正确性进行最后的核准及验证，并进行整定某些保护的定值。
在发电机已并网，或变压器、电抗器、母线投运之后，尚需在负荷工况下对其几种保护装置进行某些测量及整定，以进一步校验保护回路的正确性。
为了提高经济效益及尽量缩短主设备（特别是发电机）的启动试验时间，在对其全套保护装置安装调试或大修试验结束之后，应对整套保护的输入—输出回路的完好性及与保护装置连接的正确性进行仔细而认真的试验及检查。
保护的输入回路包括：TA 的二次回路、TV 的二次及三次回路、开关量输入回路及转子电压输入回路、隔离刀闸辅助接点回路等。保护的输出回路包括：信号输出及光字音响回路、启动其它保护回路及出口跳闸回路等。
第一节 主设备启动之前对保护的试验检查
一 试验及检查条件
整套保护已调试完毕。所有缺陷已被清除。
通过试验已证明：保护柜后端子排上的各端子（TA 二次三相电流接入端子、TV 的二次及三次电压接入端子、出口及信号输出端子等）与保护装置实际要求完全相符，并与设计图纸完全一致。
保护装置柜后需要接地的端子排端子已可靠接地（接在铜排上）。除了带电的TV 二次回路来线及去跳运行断路器（例如，母联断路器或分段断路器）的跳闸回路及启动其它运行设备的保护回路（例如启动失灵及程控跳闸回路）的出线之外，其它端子排外侧的接入线已全部接在了端子排上。
用专用螺丝刀拧紧端子排上的所有接有线的端子，特别是TA 二次端子排上的连接片固定螺丝。
打印一份完整的定值清单，并仔细与上级部门下达的定值通知单进行核对（特别是控制字），要求二者应完全一致。
二 保护盘外TA 及TV 二次回路的检查
按照“保安”及“反措”要求，对由TV 及TA 端子箱至保护盘的TA 二次回路及TV 二次、三次回路进行认真的检查。检查结果应满足以下要求：
1 各组TA （差动TA 除外）二次，均应有可靠的“保安”接地点；差动保护的各组TA 二次只能有一个公共的接地点，且该接地点应在保护盘上。
2 TV二次回路与TV 三次回路应在TV 端子箱处分开，各自通过各自的专用线将TV 二次电压及开口三角形电压分别引到保护盘上。各组TV 二次只能有一个接地点，其接地点应在控制室；TV 三次只能有一个接地点，而接地点应在保护盘上。 TV 三次回路中应没有熔断器或快速开关，也不应有其他设备的辅助接点（例如TV 刀闸的辅助接点）。发电机中性点TV 二次只能有一个接地点，且接地点在保护盘上。
发电机中性点TV 一次及二次回路中均不应有熔断器。
三 远方通流试验
1 试验条件及试验接线
TA 二次出线应在TA 端子箱可靠接在端子排上并与引至保护柜的电缆线可靠联接。试验接线如图8-1所示。
图8-1 通流试验接线
在图8-1中：
AT —单相自耦变压器；
R —大电流小欧姆的滑线电阻；
A —电流表；
K —单相试验刀闸。
2 试验方法
加电流处应在TA 安装处的TA 端子箱端子排上。
加电流试验应在端子箱及保护柜安装处同时进行。该两处之间应有可靠的通讯联络（用对讲机或直通电话）。在TA 端子箱端子排上加电流，而在保护盘前观察并记录电流值。
在每次加流试验之前，应首先操作保护装置界面键盘或拨轮开关，调出预加电流的电流显示通道。
试验步骤如下：
将试验电流的两根输出线分别接在端子排上某组TA 的I A 及I N 接入端子上。
合上刀闸K 及调节调压器，使输出电流等于5A 左右，用通讯电话询问并记录保护界面上对应电流通道的显示值。增大电流至10A ，再询问并记录对应通道的电流显示值。
将接I A 端子的试验电流线分别改接到本组TA 的I B 、I C 端子上，重复上述试
验及记录。
按照上述试验方法，对保护用各组TA 进行通流试验。
3 试验结果及问题处理
要求：保护通道显示的电流值与远方外加电流值完全相等，最大误差不大于5%。
如果外加电流与保护通道显示电流不相等，且相差很大，说明回路有问题。应尽快查明原因并进行处理。
如果外加电流时，保护通道没显示，则有可能电缆接错或该电流回路开路。此时，应检查外加电流时保护其他通道有无电流显示。若所有电流通道均无显示，则有可能是电缆线有短路或两点接地短路；另外，还应检查由TA 端子箱至TA 的回路中有无接地或短路；检查该回路有无开路（短路片没合上或接线端子接触不良）；检查TA 本身二次有无接地或短路。
通常，发现的问题是：外加电流时，保护通道显示的电流小于外加电流值。其绝大多数原因是：由TA 端子箱至保护柜二次电缆对地绝缘不良，造成某一电缆芯线接地。如果电缆的某一芯线接地，又由于TA 二次中性点回路是接地的，则外加电流时，必然会出现不经过保护回路的分流，从而使流入保护装置的电流远小于外加电流。
在运行中还曾发现过：由于TA 二次端部至TA 端子箱联接电缆的某一芯线间歇性接地，而造成差动保护多次误发信号现象。
在试验时，采用行灯变的目的，正是为了避免电流回路两点接地。
四 远方加压试验
1 试验条件及试验接线
在试验之前，应首先在TV 端子箱端子排上断开至TV 的所有引线。若TV 二次有熔断器或快速熔断开关，还应去掉熔断器或断开快速开关，以保证加压试验时不对TV 一次反充电。还应确认：在被试TV 二次的其他回路上无人工作。
试验接线如图8-2所示。
图8-2 远方加压试验接线
在图8-2中：
K —单相试验刀闸；
AT —单相试验自耦变；
V —0~300V电压表；
TP —隔离变压器，其变比为1:1。
2 试验方法
在TV 端子箱端子排上加电压。
加压试验应在TV 端子箱及保护安装处同时进行测量。该两处之间应有可靠的通讯联系。在TV 端子箱端子排上加电压，而在保护装置安装处读取及记录电压值。
试验方法及步骤如下：
如图8-2所示：两电压分别接在端子U A 及U B 上（对于大电流系统中性点接地的母线TV ，应接U A 及U N ）。操作保护装置界面键盘或拨轮开关，调出显示U AB （或U A ）电压的通道。
调节单相调压器，缓慢升高电压至额定值，观察并记录保护装置界面显示的电压值。如果该电压还并联加在其他保护机箱内。在试验时，还应调出其他保护装置相应的电压显示通道，观察并记录其他通道显示的电压值。
将图8-2中接U A 及U B 端子的线分别改接到U B 、U C 及U C 、U A 端子上（或U B 及U N 、U C 及U N 端子上）。重复上述试验、观察并记录。若TV 开口电压被保护装置采用，图8-2中的两电压线还应改接在开口电压的端子（U L 及U N ）上，重复上述试验及记录。
按照上述试验方法，应对保护用各组TV （包括发电机中性点TV 二次或消弧线圈或配电变压器二次）二次进行加压试验。
3 安全措施及问题处理
为防止TV 反充电，在加压试验之前，一定要验明加压点与TV 二次已完全可靠隔离。在试验时要有人监护，不允许试验线接错端子。
要求：保护通道显示电压值应等于外加电压值，最大误差应不大于5%。 如果外加电压与保护通道显示电压值相差很大，说明回路有问题。应尽快查明原因并进行处理。
在作该项试验时通常发现的问题有：界面通道无显示、显示值与外加电压相差很大。此时，应仔细检查出问题所在，并进行处理。其存在的问题可能有接错线及回路接触不良等。
五 信号传动试验
目前，电站的信号系统是各种各样的。对于较早投运的发电厂及变电站，有专用的音响系统及灯光系统；较晚投运的大型发电厂及变电站，多采用DCS 系统。但是，不管那种系统，信号的指示均应正确地反映保护的动作情况（即能反应出那一种保护的那一段动作）。
对于微机型主设备保护装置，在保护柜上模拟保护动作发出的信号，除了采用在柜后竖端子排上短接保护的相应接点之外，尚可以采用传动试验方法。即采用操作命令使某种保护的某一段动作，然后观察并记录远方的动作信号。
在用操作命令作信号传动试验之前，应首先打开各保护的出口跳各开关压板，以避免多次跳合开关。此外，在作信号传动试验之前，尚应仔细检查启动其他运行保护（例如母线保护等）的回路是否已可靠打开，跳运行断路器（例如跳母联或母线分段断路器）的回路是否已可靠打开，该回路盘外的引出线是否在端子排上已拆除并已包好。
对于开关量保护（例如轻瓦斯保护、温度保护等），应在相应继电器安装处（例如变压器本体处或变压器端子箱）用短接继电器接点的方法进行传动检查。
在试验过程中，发生常见的缺陷有：回路接错（即传动的保护与远方显示的动作信号不一致）及回路接触不良等。
六 操作试验
操作试验实质是跳合开关试验。用手动合断路器而用保护跳断路器。保护跳断路器的方法，一般采用以下两种：一种是在保护柜后端子排上短接跳断路器的一对接点；另一种方法是在端子排上加电量使某种保护动作跳断路器。
为了一次试验能跳多台断路器（例如同时跳主变高压侧开关，跳发电机的灭磁开关及跳厂用两分支开关等），通常采用加电量使某种保护动作跳断路器的方法。
在试验时，被传动的保护应是主保护。对发变组而言，在端子排上加电流使其动作的保护通常选择：发电机差动保护、变压器差动保护及厂高变差动保护。另外，还应传动重瓦斯保护。传动重瓦斯保护的办法，是在变压器本体上短接重瓦斯继电器的出口接点。
第二节 发电机（或发电机变压组）启动试验及测量
对于新装或大修后的发电机或发电机变压器组，为检查一次设备及二次设备回路的性能和正确性，在并网运行之前通常要作短路试验和空载试验。
在发电机短路试验及空在试验的过程中，应对发电机或发电机变压器组的保护装置及其电流、电压回路进行检查。
本节，以容量为200MW 的汽轮发电机变压器组为例，介绍启动试验时的测量及检查。
一 发电机或发变组短路试验时的测量和检查
图8-3为一台200MW 汽轮发电机变压器组典型保护系统的接线图
接线为Y/d-11变压器的微机分相差动保护（采用12点采样的微机保护），其两侧差动TA 的二次接线为d-11/Y。在发电机变压器组的高压侧（在变压器差动保护的区外）短路试验时，差动保护动作。发电机的电流为额定电流（TA 二次电流为5A ）。
（ｂ）两侧采样值的分析及处理
差动保护动作后打印出了两侧三相电流一个周波的12点采样值（差动保护低压侧为基准侧，高压侧的采样值已折算到了低压侧）。采样值表的格式及代号如表8-2所示。
低压侧采样值情况是：在三相采样值中每相绝对值最大的均为7.05A ；且A 相的第一点采样值等于B 相的第5点采样值，还等于C 相的第9点采样值。以上数据说明低压侧的各相电流均为5A ，三相相序为正相序，其相位差均为120°。
高压侧采样值情况是：A 相及B 相采样值中绝对值最大的均为4.1A ，而C 相采样值绝对值最大的为7.05A ；B 相第一点采样值等于A 相的第三点采样值，而A 相最大采样值点与C 相同符号的最大采样值点相差7个点（C 相的在前）。
以上数据表明：高压侧A 相及B 相电流值为，而C 相电流值为5.00A ，且B 相电流超前于A 相电流60°，C 相电流超前A 相电流210°。
操作界面键盘，调出差动保护各相的差值。其值分别为：A 相5.85A ，B 相
5.85A ，C 相约等于零。
（ｃ）存在问题的分析及处理
差动低压三相电流大小相等、正相序；各相之间的相位相差120°。因此，差动低压侧TA 二次的接线是正确的。问题出在高压侧差动TA 。
因为变压器的接线为Y/d-11，而差动TA 的接线为d-11/Y，因此差动保护高压侧各相的电流应为A 相： ；B 相： ；C 相： 。
因为差动TA 二次的相电流（已折算到低压侧的采样值电流）为A ，故两相 电流值差为 A 是正确的。差动保护高压侧C 相电流等于5是正确的，又因为差动高压侧C 相电流等于 ，故TA 二次的A 相和C 相接线是正确的，而B 相的极性可能接反。
（ｄ）差动保护高压侧TA 二次B 相极性接反时的验证
当变压器高压侧差动TA 二次B 相极性接反时，TA 二次三相的电流向量图及流入差动保护电流向量图如图8-4所示。
图8-4 TA 二次B 相接近时TA 二次三相电流向量图
在图8-4中： 、 、 分别是差动保护高压侧（已折算到了低压侧）A 、B 、C 三相的电流。
由图可以看出，A 相电流值等于B 相电流的值，B 相电流超前A 相电流60°，A 相电流滞后C 相电流210°。C 相电流等于 B 相（或A 相）电流值，其值为5A ，A 相电流和B 相电流约等于2.9A 。
另外，差动保护低压侧的A 、B 、C 三相电流分别与高压侧A 、B 、C 三相电流相差90°、90°及同相位，如图8-5所示。根据图8-5可以算出各相差流，其差流值分别为5.85A 、5.85A 及零。
图8-5 差动高压侧（Δ接线侧）差动TA B相极性接反时差动保护两侧电流向量
图
（ｅ）处理
将发电机电流降到零，跳开灭磁开关。在变压器高压侧TA 端子箱端子排处，改变TA
若U AB1= UCA5=UBC9，则说明保护的三相电压相序接反。然后，用相序表在保护柜后端子排上，验证TV 二次三相电压相序的正确性。
在图8-8中：
、 、 —专用TV 二次三相电压； 、 、 —普通TV 二次三相电压。
由图8-8可以看出， 及 电压等于 = =57.7×2=115.4V；而由于两组TV 二次的B 相均接地，故 =0。
当两组TV 二次极性接反时，同名相间的电压差为｜ΔU ab ｜=200V，|ΔU bc |=200V 。又因为普通TV 二次无负序电压，故装置应发专用TV 断线信号。
处理方法是：在TV 端子的端子排上，将专用TV 二次三相的两端的接出端子分别换接。
（Ⅲ）处理后的测量
在TV 二次输出端口将一组TV （专用TV ）二次的极性改接后，进行试验测量，一切正常。
3 3ω保护整定值的整定及发电机定子绕组单相接地试验
众所周知，接入3ω定子接地保护的两个三次谐波电压（中性点的三次谐波电压与机端的三次谐波电压）的大小及相位关系，除与发电机的固有三次谐波电势有关之外，尚与发电机电压系统的主接线、发电机中性点的接地方式及机端T V 变比、中性点抽取电压装置（配电变压器或消弧线圈或单相TV ）的变比有关。因此，对不同的机组（除“北重”生产的100MW 的汽轮发电机之外），对3ω保护各系数（平衡系数 及 ，制动系数K 3）的整定，均应在发电机空载额定电压工况下进行。
定子绕组单相接地，是发电机（特别是大型水内冷式发电机）最常见的故障之一。定子接地保护是发电机的重要保护。因此，在发电机并网运行之前，进行定子绕组真机接地试验，以校验定子接地保护的动作可靠性和动作灵敏度，是非常必要的。
（1） 3ω保护定值的整定 确定3ω保护的整定值，主要是确定几个系数。对于绝对值比较式3ω保护，只确定幅值系数K 1及比率制动系数K 3。而对于幅值、相位比较式3ω保护，除确定K 1及K 3之外，还要确定幅值及相位平衡系数 及 。
目前，国内生产的微机型发变组保护装置，只有国电南自生产的WFBZ-01型、DGT801型及DGT-801A 型装置，可提供上述两种形式的3ω保护。
以下，以国电南自生产的装置为例，介绍幅值、相位比较式3ω保护定值整定方法。
（Ⅰ）WFBZ-01型装置3ω保护的整定
将提供3ω保护的保护装置机箱上调试/运行切换开关置于“运行”位置。把拨轮开关拨到“15”位置。此时，显示屏下排显示系数 ，上排显示通道号“15”。
按一下“PE ”键，显示屏上排显示动作量、下排显示制动量。再点击“，”装置，进行 及 的自动整定。此后动作量自动减至零。
然后，立即将调试/运行开关拨至“调试”位置，再顺次点击“PE ”键及“，”键后，并输入密码“4585”及点击“，”键，显示屏下排出现“OPEN ”，再按一下定值固化按钮E 2PROM ，当屏幕上显示“GOOD ”后， 及 便整定完毕。
在 及 整定后，将拨轮开关位于“15”位置，屏幕上显示系数 之值；而将拨轮开关拨到“16”位置时，显示屏上显示出 之值。
在作接地线之前，首先将发电机电压降到零，跳开灭磁开关，并进行验电。在确认发电机出线母线无电压时，方可挂接地线。此外，在挂接地线时，应穿绝缘靴及带绝缘手套，并有专人监护。 试验之前，打开定子接地保护的出口压板；操作保护装置拨轮开关或界面键盘（或界面手标），调出定子接地保护3U 0电压值的显示通道。暂将3U 0保护的动作延时暂调到较小值。
（ｂ）试验步骤 合上灭磁开关。手动缓慢增加发电机电压至定子接地保护动作。记录定子接地保护刚刚动作时的发电机电压及输入接地保护的3U 0电压。
要求：若输入保护的零序电压取自机端TV 开口三角形绕组两端或取自变比为发电机中性点TV 二次，保护动作时，输入保护的3U 0电压应等于保护的整定
值。误差应小于5%。
(Ⅱ) 发电机中性点接地试验 （ａ）试验条件及安全措施
机端接地试验完毕后，将发电机电压将至零，跳开灭磁开关。拆除接地线。 在确认灭磁开关已断开的情况下，将发电机中性点（中性点TV 或消弧线圈或配电变压器一次的接发电机端）通过1米长的保险丝及串接的导线直接接地。 操作保护装置的拨轮开关或界面键盘或界面手标，调出3ω定子接地保护的u 3ω电压（中性点三次谐波电压及机端的三次谐波电压）及动作量和制动量的显示通道。
（ｂ）试验步骤
合上灭磁开关，手动缓慢升高发电机电压至3ω定子接地保护动作。记录保护动作时发电机电压及u 3ωS 、u 3ωN 电压及制动量u 3zd 和动作量u 3dz ；然后，降低发电机电压至零，跳开灭磁开关。将发电机中性点经1米长的保险丝串一电阻（汽轮发电机时串5K Ω，水轮发电机时串2-3K Ω）接地。
合灭磁开关。手动缓慢升高发电机电压至3ω保护动作，记录保护刚刚动作时发电机
电压及u 3ωS 、u 3ωN 、u 3zd 及u 3dz 之值。
如果发电机电压升到额定值时，3ω保护还不动作，将发电机电压将至零，跳开灭磁开关，减少串联的电阻值，重复上述试验，测量及记录。
在试验中，如发现异常，应查明原因，并进行处理。
当发电机中性点经配电变压接地时，为提高3ω保护的动作灵敏度，可适当增大配电变压器的二次电阻值。如果经计算发电机没有过电压的可能性，可将配电变压器的二次电阻值调到最大。
4 转子一点接地试验
（1）试验接线及试验条件
发电机励磁回路真机一点接地试验接线如图8-9所示。
图8-9 转子一点接地试验接线
在图8-9中： G —发电机定子； OB —转子绕组。
试验条件：发电机电压为额定值。发电机励磁回路对地绝缘良好。 操作拨轮开关或操作界面键盘或界面手标，调出转子对地绝缘电阻的显示通道。暂将转子一点接地保护的动作时间调到较小值。
要求：在发电机每个电压下，机端及中性点三次谐波测量值，应分别等于保护装置界面显示值u 3ωS 及u 3ωN 。而两者之间(中性点与机端三次谐波电压之间) 的相位应基本相同或相反。最大差值不大于10°，而u 3zd >2u3dz 。
如果发现各三次谐波测量值与保护的显示值相差太大或其他不满足要求时，应及时查明原因，并进行处理。
在实际测量时，通常发现某一3次谐波电压很小或等于零。大多数原因是输入回路接触不良，或发电机中性点TV 一次刀闸未合或接触不良。
6 转子两点接地保护定值整定
在国电南自生产的各种类型的发变组保护中，采用定子电压中的二次谐波序量（正序及负序）来判别转子绕组的两点接地或匝间短路故障的。
大量的测试证明，在正常的工况下，发电机定子电压中的二次谐波负序分量及正序分量均很小，且与发电机的负荷无关。当发电机电压为额定电压时，其值较大。二次谐波电压负序分量与正序分量之值，通常只有0.1-0.2V （TV 二次值）。
（1） 二次谐波正序分量及负序分量的测量 在国电南自生产的微机型发变组保护中，设置有二次谐波电压各序量的测量和计算值显示通道。
在发电机电压为额定值时，进行二次谐波电压正序及负序分量的测量。 操作拨轮开关或界面手标，调出定子电压中正序及负序二次谐波电压计算显示通道或转子两点接地保护运行监视及定值显示界面。在发电机电压为额定值时，观察并记录负序二次谐波电压U 2ω2和正序二次谐波电压分量U 2ω1。
（2） 转子两点接地保护定值的整定
转子两点接地保护的整定内容，是确定二次谐波电压动作值和动作延时。 通常：
U2d ω2=KH U 2ω2e 式中：
U 2ω2e —额定功况下定子二次谐波电压的负序分量（TV 二次实测值，一般取0. 2V ）；
K H —可靠系数，一般取5-10。 时间t ，可取0.3s 。
操作界面键盘，按计算值及规定步骤，对转子两点接地保护完成定值的输入及固化。
第三节 发电机（或发电机变压器组）并网后的试验及测量
发电机并网运行后的试验及测量项目有：各差动保护最大差流的测量、负序功率方向元件方向正确性测量及机端、中性点、三次谐波电压的测量。
一 负序功率方向元件正确性的试验和测量
为防止外部故障时纵向零序电压式匝间保护误动，通常设置有负序功率方向元件闭锁。另外，在某些厂家生产的发电机（或发电机变压组）成套保护装置中，设置有负序功率方向定子绕组内部短路保护。
为了提高大型发电机微机型保护装置的动作可靠性，应保证负序功率方向保护动作方向正确。带负荷检查负序功率方向保护（或元件）的动作方向，是确保护动作方向正确的最可靠手段。
对于匝间保护的负序功率方向元件，在带负荷检查其方向正确性之前，首先应了解负序功率方向元件的作用是开放式还是禁止式。所谓开放式是指其动作后，允许匝间保护出口跳，故又称之“允许式”；而禁止式则相反。因此，开放式负序功率元件的动作方向应指向发电机内部。即在发电机内部定子绕组故障时动作。而禁止式负序功率方向元件，则在发电机外部故障时动作，动作后匝间保护出口元件动作。
以下，介绍匝间保护的允许式负序功率方向元件及负序功率方向定子绕组内部故障保护带负荷检查动作方向的方法。
（1） 试验检查条件
发电机的电流应大于0.1-0.2I e ，并向系统送出有功及无功。打开纵向零序电压匝间保护或负序功率方向定子绕组内部短路保护的出口压板。
操作保护装置的拨轮开关或界面键盘或界面手标，调出保护负序功率的计算值显示通道。
（2） 试验方法
试验方法为发电机内部不对称故障二次模拟法。即在保护柜后端子排上模拟故障。
设负序功率方向保护用TA 二次三相电流及TV 二次三相电压在柜后端子排上的接入端子，如图8-10所示。
图8-10 负序方向元件用TA 、TV 的接入端子
首先用专用短路线在端子排外侧将电流端子I A 、I B 、I C 及I N 可靠短接起来（如图8-10所示）。
操作拨轮开关或界面键盘，查看保护装置对应的电流通道。此时，若三相无电流或电流值很小，则说明TA 二次已被可靠的短接。然后，在端字排的内侧将引至保护的I B 线与I C 线相互换接（即I B 线接在I C 端子上，而I C 线接在I B 端子上）。
在端子排外侧将进线U B 与U C 换接在端子排端子上（U B 线接U C 端子，而U C 线接U B 端子）。
此后打开端子I A 、I B 、I C 及I N 的短接线。
观察并记录保护装置界面上显示的负序功率的计算值。此时，若保护的计算功率为正值（即功率方向元件动作），则说明发电机送出负序功率。保护的方向是正确的。若相反，说明保护的动作方向不正确。
当实际证明负序功率方向保护的动作方向不正确时，可通过改变保护装置的整定值控制字来改变动作方向。在国电南自生产的各种发变组保护装置中，方向元件的控制字有“0”及“1”，它们代表两个不同的方向。
此外，也可以采用另一种故障模拟法。
在端子排外侧，将电流端子I B 、I C 与I N 用专用短接线短接起来。然后，打开电流端子I B 、I C 内外侧端子之间的联片。再在U B 、U C 端子上，拆除TV 二次B 相及C 相的接入线。观察并记录界面上显示的负序功率的计算值。负序电流Ia 2的方向与A 相电流I A 的方向相同，而负序电压Ua 2与A 相电压U A 同方向，因此，此时，若计算功率为正值，则说明方向元件的动作方向正确。否则应通过改变控制字改变方向。
试验及整定结束后，将端子排上的接线恢复原状。 （3） 安全措施
类似上述措施，使流入装置的零序电流与I C 电流同方向，重复上述作图、比较及观察。
综合上述，可以判断出零序方向保护动作方向的正确性。 （Ⅱ） 安全措施
在进行试验之前，首先退出接在被试TA 二次回路中的保护。退出零序方向保护。并根据在运行的TA 及TV 二次回路中工作是的有关规定，做好确保人身和设备安全的安全措施。
（3） 实测举例 （Ⅰ） 原始条件
某降压变电站的一台三卷自耦变压器，高压侧的零序方向保护动作方向指向变压器。该保护的接入电压及接入电流，分别取自高压母线TV 的开口电压及高压侧TA 二次三相的零线电流。已知：由变压器高压侧向其他两侧送有功P=100MW 、无功Q=100MVA。
（Ⅱ） 零序方向保护动作方向正确性检查
经检查方向保护的交流接入回路及极性关系如图8-15所示。
由于零序方向保护的动作方向指向变压器，则动作范围应如图8-16所示。
图8-16 零序方向保护的动作范围
由图8-16可以看出，由于保护的动作指向变压器，故当流向变压器的零序电流超前零序电压（送给变压器的零序功率等于负值）时，方向保护应动作。
由于由高压侧送给变压器的有功P=100MW，无功Q=100MVA，故知，同名相电流滞后同各相电压45°，如图8-17所示。
图8-17 有功P=100MW，无功Q=100MVA时电流、电压向量图
当采用上述的故障模拟检查动作方向时，则送至保护的零序电压方向与 方向相反，而零序电流分别与 、 、 方向相同，如图8-17中3U 0、 、 、 所示。
由图8-17可以看出，当零序电流为 及 时，方向保护应动作；而零序电流为 时，方向保护应不动作。
如果在作上述试验时，保护的动作情况与分析一致，则认为方向正确。否则，动作方向不正确，应该改变方向保护的动作方向。
对微机型保护装置，改变方向保护的动作方向可以通过改变控制字实现。 2 自产零序电压及自产零序电流式零序方向保护动作方向的检查 （1） 检查步骤
按以下步骤检查零序功率方向保护的动作方向
（Ⅰ） 必须了解该方向保护的整定方向，从而确定动作区。
（Ⅱ） 观察变压器功率的流向，从而确定负荷电流与电压之间的相位关系。 （Ⅲ） 在保护柜端子排上模拟故障，并观察方向保护的动作情况。
由于零序电流及零序电压系装置自产，故可采用模拟一个方向上的零序电流和三个不同方向上的零序电压。
（Ⅳ） 分析保护动作方向的正确性并作处理。 （2） 实际检查举例
（Ⅰ） 原始条件及交流接入回路
在三卷自耦变压器高压侧设置有零序方向保护，保护的零序电压及零序电流系装置自产，其动作方向指向变压器。由变压器高压侧向其他两侧送有功P=100MW ，无功Q=-100MVA。
保护的交流接入回路如图8-18所示。
图8-18 零序方向保护交流接入回路
（Ⅱ） 动作方向正确性检查
由于从高压侧向变压器送有功P=100MW，无功Q=-100MVA，故流向变压器的电流超前同名相电压45°。此时，电流、电压向量如图8-19所示。
图8-19 有功P=100MW，无功Q=-100MVA时电流、电压向量图 （ａ）模拟变压器A 相接地故障
将图8-18中所示端子排上两端子I B 、I C 及I N ，用专用短接线在端子排电流输入侧（外侧）短接起来。当确认流入保护装置的电流I B 及I C 近似为零时，打开端子I B 及I C 内外侧端子之间的联片。此时，输入保护装置的零序电流3I 0与I A 同方向（如图8-19所示）。
从端子排U A 端子上拆除TV 二次电压U A 接入线。则加入保护装置的零序电压 与 方向相反（如图8-19中所示）。观察方向保护的工况。
（ｂ）模拟其他相故障
恢复端子U A 上的接线，而拆除端子U B 上的电压 接入线。此时，加入保护装置的零序电压 与电压 方向相反。观察保护的动作情况。
恢复端子U B 上的接线，而拆除端子U C 上的接入线。此时，加入保护的零序电压 与 方向相反。观察保护动作情况。
（ｃ） 动作方向正确性分析
由于零序功率方向元件的动作方向指向变压器，因此，对于设置于供电侧（即功率输入侧）的方向保护，当零序电流超前于零序电压0-180°时应动作。
从图8-19所示可以看出： 及 分别超前于3I 0120°或15°。故加入零序电压 或 时保护应动作。而加入 电压时，保护应可靠不动作。
（ｄ）动作方向相反时的处理 若在试验时，零序方向保护的动作方向与以上分析相反，说明动作方向错误。可用改变方向整定控制字的方法，改变其动作方向。
3 检查时碰到的问题及采取的措施
众所周知，变压器接地故障的后备保护，通常采用零序功率方向过流保护。该保护的动作条件是零序功率方向与零序过流构成的“与门”回路。
当变压器的负荷电流较小时，由于上述故障模拟得到的零序电流仅为相负荷电流的1/3，故零序过流元件不会动作。
为了在负荷电流较小时能有效的检查零序功率方向元件的正确性，可采用以下方法：
（Ⅰ） 若微机保护界面有显示计算零序功率的大小和方向功能，则在试验之前，应操作界面键盘或手标，调出零序功率计算值显示通道。在试验中，若零序功率显示为负值，则保护应该不动作；否则，保护应动作。即用计算零序功率的“+”、“-”，来判断动作方向的正确性。
（Ⅱ）如果保护装置没有显示零序功率方向的功能，则在试验之前，应首先将零序过流的整定值暂时改小。待检查完方向元件的动作方向之后，再恢复至原定值。
另外，对于有启动元件闭锁的保护装置，在试验检测零序方向元件动作方向之前，应首先考虑使动作元件首先动作问题。为此，应根据具体情况采取相应的措施。
（ａ）具有零序电流越限启动的保护装置
I 101+I201+I301≈0 I 102+I202+I302≈0 I 103+I203+I303≈0 I 104+I204+I304≈0 „„„„ „„„„ „„„„
I 1012+I2012+I3012≈0
若不满足上述要求，应及时查明原因并进行处理。 存在的问题可能有：各差动TA 的变比不满足要求或者是差动TA 的极性接错。上述问题均可通过对表8-19的测量值及表8-20的采样报告分析后，定位出问题所在。