一、定值校驗在比什么：一個實測值對一個整定值

定值單上給的是整定值。一條 10 kV 線路的過流 I 段，整定值可能寫作電流 20 A、時限 0.3 s，這里的 20 A 指的是 CT 二次側的電流。現場校驗要做的事，是把測試儀的輸出量從一個起點慢慢往上推，找到保護裝置出口動作那一刻的實測值，再把這個實測值與整定值放在一起算相對誤差。

相對誤差的算式很直白，是實測值減整定值，除以整定值，再化成百分數。方向也要記：實測值偏大，說明裝置動作得晚，保護范圍往回收，偏小則相反。方向別記反。

除動作值之外，還有返回值。動作之后把輸出量往回退，裝置返回那一刻的讀數即返回值，返回值與動作值之比叫返回系數。過電流一類的保護返回系數小于 1，這是機構與算法決定的，不是缺陷。返回值與動作值成對記錄，兩次校驗之間的差值才構成一條能讀的趨勢線。

整定值從哪來，同樣有規程管著。GB/T 14285-2023 是繼電保護和安全自動裝置的技術規程，2023 年 11 月 27 日發布、2024 年 3 月 1 日實施，全部代替上一版。定值單上的每一個數都應當能追到這份規程與調度部門的整定計算。校驗之前先核對定值單的版本與生效日期，這一件事排在后面所有誤差控制之前。

于是定值校驗的誤差問題可以收成一句話：實測值這個數，與真值之間差了多少。而“真值”在這里有兩層意思，一層是整定值本身，另一層是測試儀實際加到裝置端子上的那個量。這兩層中間隔著的，便是本文要拆的四份誤差。

二、誤差不是一臺儀器的數，是四份加起來的

現場常把定值校驗的精度等同于測試儀的精度。儀器銘牌上寫著 0.1 級或者 0.05%，便認為校驗結果的可信度即這個數。這個認識漏掉了三份。

頭一份是裝置自身的誤差。保護裝置不是理想元件，它的動作值有離散性，同一臺裝置連做幾次，讀數不會完全一致。這一份寫在裝置的技術條件里，不由檢驗方決定。

第二份是儀器的誤差，包括輸出準確度與測量準確度兩側。輸出那一側是“測試儀說它輸出了 20.00 A，實際是多少”，測量那一側是“裝置動作的時刻被記成了幾點幾毫秒”。這一份寫在儀器的說明書里，也是四份里僅有銘牌可查的一份。

第三份是接線引入的誤差。試驗線的電阻、端子的接觸電阻、電流回路有沒有真正解開、零序電流有沒有回流通道、接地點在不在測量回路里。這一份沒有任何銘牌，儀器屏幕上的 20.00 A 不會告訴你實際流進裝置的其實只有 18 A。四份里風險高的便是這一份，因為它不出數、不報警，只在結果上體現為一個偏大的動作值。

第四份是試驗條件與方法的誤差。環境溫度、試驗電源頻率及波形、輸出電壓電流里的直流分量、逼近動作的速率、動作判據取的是出口接點還是裝置面板信號。這一份寫在試驗方法標準里，靠條件控制壓下去。

把允許誤差按四份預先分好，某一份超標便知道該動哪一環，這個做法與計量領域講的誤差分配是同一件事，只是現場不常這么叫。四份里常被漏掉的是第三份與第四份，因為它們不出數。一臺 0.1 級的測試儀配上一段偏細的試驗線，總誤差由那一段線決定，儀器那一級的精度等于白買。反過來也一樣成立：接線做得干凈、條件控得穩，0.5 級的儀器夠用。余量常在接線這一側。

四份合起來與允許誤差比，才算判定。按不確定度合成的通常做法，各份相互獨立時取方和根，要求嚴的場合用代數和，結果偏保守。真正要緊的不是合成公式用哪一種，而是四份里任何一份被漏掉，判定便建立在沙灘上。四份一起看。

表1 定值校驗誤差的四份來源

三、儀器這一份：0.5 級是門檻，不是推薦值

儀器這一份有一條明確的線。DL/T 995-2016 在常規變電站檢驗工作條件那一節寫明，保護裝置檢驗所使用的儀器、儀表應檢驗合格，并應滿足 GB/T 7261—2016 中的規定，定值檢驗所使用的儀器、儀表的準確級應不低于 0.5 級。

這句話里有三個要件，分開看才不會漏。

要件一是“準確級不低于 0.5 級”。準確級說的是準確度等級，不是顯示位數。一臺表顯示到小數點后四位，與它是 0.5 級還是 0.1 級，是兩件事。位數決定能讀多細，等級決定讀出來準不準。

要件二是“應檢驗合格”。儀器要在檢定或者校準的有效期內。繼電保護測試儀這一類設備另有校準規范管著，DL/T 1153-2025 規定了它的計量特性、校準條件、校準項目、校準方法、校準結果表達及復校時間間隔，適用對象覆蓋模擬量、數字化、數模一體化三類測試儀。證書過期之后，儀器上的 0.1 級只是一句印刷。期限要看清。

要件三是這條線只管定值檢驗這一項。別的檢驗項目按試驗方法標準里那張等級選擇表走，等級要求隨被測量的允許誤差變。下一章講的便是那張表。

測試儀這一側另有自己的產品標準。DL/T 624-2023 規定了繼電保護微機型試驗裝置的產品分類、技術要求、功能要求與檢驗規則，適用于電氣繼電器、繼電保護及安全自動裝置的微機型試驗裝置，2023 年 5 月 26 日發布、2023 年 11 月 26 日實施。這一版在技術變化里寫明，考慮現場校驗移動化與輕量化的需求，在滿足技術指標的前提下，把額定二次電流 1 A 制式試驗裝置的輸出電流上限調整為不低于 10 A，統一了輸出能力要求。輸出能力被寫進產品標準，這一點便說明它是誤差來源里繞不開的一環，第六章接著講。

四、按被測量的誤差反推儀表等級

GB/T 7261-2016 的試驗用儀器、儀表一節給的是一張反推表：先知道被測量的允許誤差落在哪一檔，再決定儀器該用哪個等級。方向是先定被測量，后選儀器，不是反過來。

表2 儀器、儀表準確度等級的選擇（按 GB/T 7261-2016 表 2）

這張表的讀法值得說一句。被測量的允許誤差越緊，對儀器的要求越高，兩者大約差一個數量級的關系。允許誤差落在大于 1.5% 到 5% 這一檔的，儀器選 0.5 級。允許誤差小于 0.5% 的，要上 0.1 級。現場拿著一臺 0.5 級的表去校一個允許誤差只有千分之幾的量，表本身便先把結果框死了。等級別選低。

同一節還給了另外兩條。測量相位用儀器、儀表的準確度不應低于 1.0 級，這一條對方向保護與阻抗保護的校驗直接相關，相位差 1° 在阻抗平面上對應一段看得見的位移。測量溫度用儀器、儀表的誤差不應超過 1 ℃，環境溫度這一項記不準，溫度類的判據便無從談起。

五、時間這一維另有一套口徑

動作時間不跟幅值共用一條誤差限，標準給它另寫了一條口徑。GB/T 7261-2016 規定，測量時間用儀器、儀表在測量時間大于 1 s 時相對誤差不大于 0.1%，測量時間不大于 1 s 時誤差不大于 1 ms，分辨率不低于 0.1 ms。

之所以要分成兩檔，是因為保護動作時間跨三個數量級。速斷出口在幾十毫秒，過流時限在幾百毫秒，后備保護可以到幾秒。用同一條相對誤差限去套，短時限那一頭會被卡死，長時限那一頭又松得沒有意義。于是短的一檔給的是固定的毫秒數，長的一檔給的是相對百分數。

分開之后有一條推論常被忽略：同一臺儀器那 1 ms 的誤差，對不同時限的影響差得很遠。時限 0.3 s 時，1 ms 占百分之零點三。時限 0.03 s 時，1 ms 占百分之三點三，差了十倍。校驗一臺速斷保護與校驗一臺過流保護，對計時環節的要求不在同一個量級上，作業指導書里分開寫是有道理的。

還有一處口徑要提前定好。動作時間可以由測試儀的計時通道讀，也可以由毫秒計讀，還可以從裝置自己的事件記錄里取。三條路徑的起點與終點定義并不相同，測試儀記的是從施加故障量到開入變位，裝置記的是從啟動元件動作到出口繼電器閉合。同一項校驗里換了一次取數路徑，數據便沒有可比性。計時路徑這一件事另有一套完整的講法，本文只點出它與接線方式的關聯。動作時間的起點是故障量施加那一刻，由測試儀內部給出，終點是出口閉合，要通過開入回路采回來。開入接的是常開接點還是常閉接點，接的是出口繼電器還是信號繼電器，測到的是兩段不同的時間。接線圖不畫清楚，同一臺裝置兩次校驗的數據可以對不上好幾個毫秒，而這個差別會被記成裝置的問題。路徑先定死。

六、儀器準不等于加進去的量準：合規電壓這道天花板

前面四章講的都是儀器“讀數準不準”。這一章要講的是另一件事：儀器讀數準，加到裝置上的量未必準，中間還隔著一道天花板，叫合規電壓。

電流源不是理想電流源。它能在輸出端子上提供的電壓有一個上限，這個上限隨輸出電流的檔位變。回路里所有阻抗加起來，乘上要輸出的電流，得到的壓降必須小于這個上限，否則電流源壓不進去，實際電流達不到設定值，波形也會跟著變。

北京康高特（KGT）代理的 MEGGER SMRT1 單相繼電器測試系統把這張表直接寫在規格里，是少見的好例子。

表3 SMRT1 電流輸出的功率、合規電壓及允許回路阻抗

末一列是合規電壓除以輸出電流算出來的，規格書里沒有這一列，它是判斷能不能帶得動的直接依據。看這張表能立刻發現一件事：電流越大，允許回路總阻抗越小，而且小得非常快。1 A 檔允許 15 Ω，到了 60 A 檔只剩 0.083 Ω，差了一百八十倍。

儀器說明書里還有一句容易讀漏的話，大意是所有輸出都經過調節，負載阻抗的變化不會影響輸出。這句話說的是閉環調節，它成立的前提是負載壓降還在合規電壓以內。超出合規電壓之后，閉環已經沒有余量可補，儀器會報過載或者干脆把電流限住。把這句話理解成“接多長的線都行”，是這一章常見的一處坑。天花板看不見。

七、接線電阻吃掉了多少：一個能算的例子

把上一章的表落到具體的線上，結論會出乎不少人的意料。

銅的電阻率取 0.0172 Ω·mm2/m（20 ℃）。試驗線單根 2 m，來回算兩根，則 4 mm2 的線來回電阻約 0.0172 Ω，2.5 mm2 約 0.0275 Ω，1.5 mm2 約 0.0459 Ω。

再看被校驗裝置的電流回路阻抗，微機保護的交流電流回路通常在零點零幾歐的量級，這里按 0.05 Ω 計。

于是 60 A 這一檔的總賬是：4 mm2 線時總阻抗 0.067 Ω，需要的端電壓 4.03 V，合規電壓 5.00 V，夠用。2.5 mm2 線時總阻抗 0.078 Ω，需要 4.65 V，仍然夠用但余量只剩半伏。1.5 mm2 線時總阻抗 0.096 Ω，需要 5.75 V，超出 5.00 V，這一檔做不下來。

換成 15 A 檔，同樣的 1.5 mm2 線總阻抗 0.096 Ω，只需要 1.44 V，合規電壓 13.4 V，余量很寬。同一根線，在 15 A 檔毫無問題，在 60 A 檔直接把試驗卡住。

接觸電阻是另一筆賬。端子排上一個壓接點、試驗線插頭的接觸電阻在零點幾毫歐到幾毫歐之間，一串接插件走下來十幾毫歐并不稀奇。在 15 A 檔這十幾毫歐只貢獻 0.2 V 上下的壓降，在 60 A 檔達到 0.6 V 以上，占到合規電壓的百分之十二。現場遇到過的情形是，同一套接線在 15 A 檔做完所有項目都正常，一到 60 A 檔儀器報過載，把插頭重新插緊、換粗一檔的試驗線之后立刻正常。這種情況不是儀器壞了，是回路阻抗超出了那一檔的合規電壓。線徑按檔位選。

電流回路之外還有一層，出在暫態與諧波上。導線不只有電阻，還有電感，每米大約一個微亨的量級。工頻下這段電感的感抗很小，可以不計。做衰減直流分量、諧波疊加或者故障回放一類試驗時，頻率成分推到幾百甚至幾千赫茲，感抗跟著往上走，回路壓降不再只由電阻決定。這一類試驗的試驗線要短，來回兩根絞在一起減小回路面積，在高頻分量占主導的試驗里尤其明顯。

所以大電流項目的接線，應當按電流檔位而不是按習慣來定線徑與線長。線短一米、粗一檔，比事后排查省事得多。

八、電流回路有沒有真正解開：分流這一條難查

接線誤差里后果很直接的一條，是電流回路沒有真正解開。

定值校驗要求把 CT 二次回路在端子箱或者保護屏處解開外部來線，只留裝置這一側，測試儀直接接裝置。若外部回路沒有解開，現場 CT 的二次繞組便并聯在測試儀的輸出上，輸出電流被分成兩路，流進裝置的只是其中一路。這時儀器的屏幕顯示 20.00 A，裝置實際收到的可能只有 18 A，差出百分之十，儀器本身的 0.1 級再準也補不回來。

短接點未拆除是同一類問題。檢修時為了安全會在端子箱把 CT 二次短接并接地，校驗之前要拆開。短接點還在，電流改走短路片，進裝置的電流同樣偏小。兩者的表現一致：動作值實測偏大，而且偏大的幅度隨整定值升高而變大，因為分流比例是固定的。

這一類誤差的判別有一個省事的辦法。微機保護裝置有實時采樣顯示，把裝置顯示的電流與測試儀的設定值放在一起比，兩邊對不上便說明中間有分流或者接線問題。這個比對應當在每一個電流檔位上都做一次，而不是只在開始做一次。

現場班組常用的另一個辦法是做完之后把輸出降到零，用鉗形表逐條支路檢查有沒有殘留電流。這一步能發現外部回路沒解開這一類問題，但對端子內部的接觸不良無效。兩個辦法合起來用，覆蓋面才夠。屏幕不作數。

九、三相三線還是三相四線：零序電流有沒有回路

接線方式里還有一條是原理性的，它決定的不是誤差大小，是這項試驗能不能做。

零序電流的特點是三相同相位。三相電流同相，意味著它們在三相三線制的三條線里沒有回流通道，電流從哪里出去便得從哪里回來，沒有中線便構不成回路。于是三相三線接法下，零序電流加不進去。

后果很直接。做零序過流保護的定值校驗時，若測試儀與裝置之間只接了三根電流線而沒有中線，測試儀輸出的三相零序電流沒有回路，實際流進裝置的電流是零或者是一個與設定值毫無關系的值。這時測出來的動作值看著像個正常數字，判定也像模像樣，實際上這個數沒有意義。

三相四線接法帶中線，零序電流經中線回流，試驗才成立。

電壓側的接線同樣有這一層。零序電壓可以取自開口三角繞組，也可以由裝置用三相電壓自產。取自開口三角時，測試儀要多出一路電壓接到開口三角的端子上，接錯之后加到裝置上的是一個正常的相電壓，零序分量出不來。由裝置自產時，三相電壓加起來即可，不需要額外接線，但要求三相電壓通道的幅值與相角都準，相角上的偏差會直接落到自產零序里，因為自產零序是三相電壓的矢量和，對稱時相互抵消，一有偏差便全部顯出來。現場遇到過的情形是，一臺零序過流保護怎么加量都不動作，查了一圈裝置與定值，追下去才發現開口三角的試驗線接到了相電壓端子上，裝置采樣里的零序電壓始終為零。這類問題靠提高儀器等級發現不了，靠多看一眼采樣值卻能立刻定位。兩種取法對應的接線不同，校驗之前應當先確認裝置用的是哪一種。

這一條的檢查辦法很簡單：加零序量之前，先看裝置采樣里有沒有出現對應的零序分量。采樣里沒有，先查回路，不要急著改定值或者懷疑裝置。

十、接地、共地及開入接點的接法

再往下是接地。測試儀的輸出電壓與輸出電流各有公共端，這兩者在儀器內部是否連通，不同型號并不一樣。外部接線之后若儀器公共端與保護屏接地排之間形成第二個接地點，地電位差會驅動一股環流，這股環流串在測量回路里，表現為讀數偏一個固定的小量，而且隨屏上別的設備投退變化。這類誤差的特征是重復性差、與輸出量大小不成比例，用提高儀器等級的辦法解決不了。

判別有一個簡單的辦法：把電壓輸出與電流輸出都降到零，用毫伏檔測一下回路兩端的電位差，讀數不是零便說明存在地電位差。這時把儀器公共端與屏柜接地排之間的連線斷開一端，再看讀數有沒有消失。動手之前要確認斷開它不會因此失去保護接地，安全這一層始終排在測量精度前面。次序不能倒。

試驗線的屏蔽層按單端接地處理，兩端都接地等于給自己接了一個地環。控制電纜的屏蔽層接地要求另有規程，本文不展開。

開入接點的接法要注意兩類。一類是空接點，也叫無源干接點，接點是純粹的機械觸點，不帶電位，測試儀自己提供檢測電平。另一類是帶電位的有源接點，接點上已經有外部直流電壓。兩類接法不能混，把有源接到空接點的輸入上，外部電位會灌進測試儀的開入回路，輕則判成常開常閉顛倒，重則損壞輸入通道。接線之前先確認裝置出口接點的類型，寫在作業指導書里，不要憑經驗。

還有一條出自檢驗規程的安全要求值得記在這里：規定有接地端的測試儀表，在現場進行檢驗時不允許直接接到直流電源回路中，以防止發生直流電源接地。這一條既是安全要求，也是誤差來源的控制手段，直流系統一點接地之后，二次回路的電位分布隨之改變。接地要查清。

十一、誤差要分開記，不能只記一個數

四份誤差分開的意義，落在記錄上。一份能用于趨勢判斷的校驗記錄，動作值只是其中一項。

儀器那一側要記型號編號、檢定或者校準的有效期、本次用的輸出量程、設定值。接線那一側要記幾線制、電流回路是否解開外部來線、試驗線的線徑及長度、開入取的是哪一對接點。裝置那一側要記動作值、返回值、動作時間，還要記裝置采樣顯示值與測試儀設定值的比對結果。條件那一側要記環境溫度、相對濕度、試驗電源的情況。

其中裝置采樣值與測試儀設定值的比對這一項，是四份誤差里少數能在現場直接發現接線類問題的省事辦法之一，值得在每一個檔位上都留一行。

判定的時候按四份分開看。儀器那一側達不到 0.5 級的，換儀器。接線那一側采樣值對不上的，查回路。條件那一側超出標準給定范圍的，等條件或者記清楚偏差。四份都梳理過之后，剩下的那一份才是保護裝置自己的誤差，也只有這一份能用來判斷裝置該不該退出運行。四份分開記。

北京康高特（KGT）代理的 MEGGER 繼電保護測試儀在這一類場合的落點，可以從幾處參數看。表4 列出兩個型號的關鍵指標。

表4 北京康高特（KGT）代理的 MEGGER 繼電保護測試儀在定值校驗中的參數落點

SMRT1 的價值在于把合規電壓與功率按電流檔位列成了表，做定值校驗之前可以先算一遍回路阻抗，判斷這一檔帶不帶得動，不必到了現場才發現過載。FREJA300 的價值在另一側，它的幅值準確度給到了量程的萬分之一量級，相角準確度 ±0.1°，頻率能推到 3.5 kHz，做方向保護、阻抗保護、頻率類保護的定值校驗時，儀器這一份的誤差可以壓得很低，余下的誤差份額留給接線與條件兩側。

順帶說一句選型上的分寸。儀器等級往上抬一檔，買回來的是第二份誤差變小。第三份接線誤差與第四份條件誤差不會因為換儀器而改善。手頭這臺儀器已經定下來的時候，把線徑加粗、把接線檢查做成固定步驟，收效常常比換一臺表大。

結語：誤差要分開記

定值校驗的誤差是四份加起來的，不是一臺儀器的數。儀器那一份有銘牌可查，也有 0.5 級這條門檻兜底。接線那一份沒有銘牌，也不報警，只在結果上體現為一個偏大的動作值。

順序是先查接線，再談儀器。裝置采樣值與測試儀設定值對不上時，問題在回路里，換一臺更準的表只會把一個錯的值讀得更精細。四份都分開記下來，判定才有落點。

相關儀器咨詢
聯系電話：010-68460051 / 13520131150
提供電力檢測、核輻射防護、市政管網、衛生檢測等儀器的選型咨詢、技術方案服務