0 引言
电力系统微机保护中操作箱［1］①是由一组操作板组合而成，执行手动和保护跳、合断路器，监测断路器电气状态和控制回路状态。 它由以下继电器构
成［2］：监视断路器分、合闸回路的分、合闸位置继电器和电源监视继电器；防止断路器跳跃继电器，合闸保持继电器；手动合闸、跳闸继电器，保护单跳、三跳、永跳继电器；压力监视、闭锁继电器；一次合闸脉冲继电器；辅助中间继电器；信号继电器。 各个继电器能正常工作是保证操作箱正常工作的前提，也是保证继电保护设备能够正确动作的前提，因操作板继电器引起的电网事故常有发生，特别是分合闸回路［3- 5］和防跳回路［6- 9］。 因此操作板的可靠与否直接关系到电力系统能否安全可靠运行。
操作板检验是继电保护基建、预试及全检中的一项重要任务［2］。 操作板检验是对给定的继电器回路通入直流电，检验该回路所有继电器的动作特性和返回特性（即继电特性）。 目前操作板的检验是通过加长板将操作板的端子引出，在加长板的端子上用夹子加入直流检测电源，用万用表的“叫档”检测相应继电器的接点动作情况。 该方法现场操作十分不便，既要保证直流电源不误碰其他端子而引发继电器回路短路，又要通过监听继电器接点动作的声音，然后用万用表来判断接点动作。 一旦短路将烧坏继电器，又因现场工作环境嘈杂听不清继电器接点动作的声音，往往会误加过高电压（电流）而损伤或损坏继电器，而且得不到继电器准确的动作值或返回值，需要再次实验。
目前操作板检验方法落后，检验费力费时，一旦误操作将使操作板继电器损坏，且导致预试或全检工作难以按时完成。 如果因误操作使继电器损伤或损坏而没有发现，就为电力系统安全运行埋下了隐患，有可能引起断路器误动或拒动［3-9］。 针对现行操作板检测方法的缺点，本文研制了一种模块化的继
电保护操作板测试仪，提供了一种安全、简便、快捷地检验操作板的方法。
1 操作板测试仪的设计原理
操作板测试仪的每个独立功能部分采用模块化［10］设计，以端口实现各个模块的电气连接。操作板测试仪由 4 个模块组成：操作板端口输入模块、检测电源输入模块、继电器接点转接模块和发光二极管判断模块。 操作板的直流检测电源采用继电保护测试设备输出的高精度直流电源，因此不设计直流检测电源。
2 操作板测试仪的整体构成
操作板是一个插件模块，继电器的检测电源输入和继电器接点输出都通过端口与测试仪相连。 测试仪的整体构成连接框图如图 1 所示。
虚线框内为测试仪的构成，其中 4 个模块构成2 个回路：检测电源回路和继电器接点动作判断回路。 直流检测电源通过检测电源输入模块的波段开关选择操作板继电器回路的正、负接线端子号，输入到操作板端口输入模块，再连接到继电器线圈回路，从而构成检测电源回路。 继电器的接点通过操作板端口输入模块连接到继电器接点转接模块，通过继电器接点转接头按测试继电器顺序连接到发光二极管判断模块，从而构成继电器接点动作判断回路。
3 操作板测试仪的 4 个模块
南瑞继保 LFP 系列和 CZX 系列操作箱中操作板端口由统一的 16 × 3 个端子组成，因此以 16 × 3端口设计操作板测试仪。
3.1 操作板端口输入模块
操作板端口输入模块如图 2 虚线框所示，一端连接操作板，另一端与检测电源输入模块和继电器接点转接模块相连。 其作用是将操作板端子引出来，再分别连接到检测电源输入模块的正电源波段开关、负电源波段开关和继电器接点转接模块。 操作板端口输入模块及连接图如图 2 所示。
3.2 检测电源输入模块
检测电源输入模块如图 3 虚线框所示，由 2 对红黑 25 档位波段开关和 2 个红黑接线柱构成。 每对 25 档位的波段开关并联，每个波段开关的档位标有端子号且留一个空档，这样每对波段开关都可以选择 16 × 3 端口的任意一个端子。 直流检测电源由接线柱接到波段开关公共端，再通过 2 对红黑波段开关选择待测继电器回路正、负接线端子号，输入到待测继电器回路。 检测电源输入模块及连接图如图3 所示。
3.3 继电器接点转接模块
继电器接点转接模块见图 4 虚线框，由 1 对32 × 3 个端子的标准端口组成。 将操作板端口输入模块 1 路 16 × 3 引出线按端子号顺序连接到 32 × 3
标准母端口前 2 列，在第 3 列连接 32 根出线到发光二极管判断模块。 在 32 × 3 标准公端口上，将 16 × 3个端子对应的 32 × 2 个端子中是继电器接点的引出端子，按照某一块操作板继电器的检测顺序转接到32 × 1 端子上，并制作外壳包住，便于插拔。 这个32 × 3 标准公端口就是继电器接点转接头。 继电器接点转接模块及连接图如图 4 所示。
不同操作板上继电器的接点引出端子不同，需要制作相应的转接头。 这样所有操作板都可以通过相应继电器接点转接头，按顺序显示出测试继电器的接点动作情况，便于观察和记录试验数据。
3.4 发光二极管判断模块
发光二极管判断模块如图 5 虚线框所示，由 5 V直流电源、发光二极管和继电器接点形成一个回路。通过观察发光二极管的亮、灭，就可以判断继电器接点动作与否。 其中 5 V 直流电源通过 220 V 交流电源整流得到。 一块操作板上继电器数量有限，不超过 16 个，采用 16 个发光二极管。 发光二极管判
断模块及连接图如图 5 所示。
4 操作板测试仪面板的设计
操作板测试仪面板的外壳采用工程绝缘塑料，根据外壳设计测试仪面板尺寸为 297 mm× 222 mm，其布局如图 6 所示。
面板*上面是 16 个发光二极安放管孔，左侧方孔为操作板端口输入模块端口，右侧方孔为继电器接点转接头母端口，正中间为 4 个波段开关孔，按端子号标记 50 档位，*下面为 2 个电源接线柱孔，左下角为 220 V 交流电源输入插座、右下角为交流电源开关孔。
5 操作板测试仪的应用
5.1 操作板检验报告单
根据每一块操作板检测继电器的顺序，制作相应的报告单。 以 CZX-12R2 操作箱 4 号 TA2 操作板为例，部分检验报告单如表 1 所示。
报告单类型栏（电压 ／ V）可让测试人员知道该继电器的类型是电压型还是电流型，待加的直流检测电源是直流电压还是直流电流，防止误加检测电源损坏继电器。 报告单的正极档位栏和负极档位栏可让测试人员知道相应正、负电源波段开关选择的档位。 测试人员可根据发光二极管亮、灭判断相应继电器动作情况，同时将测试值记录于动作值和返回值栏。
5.2 操作板检验步骤
下面介绍操作板的测试步骤。
a. 将操作板插入操作板端口输入模块端口，并插入相应的继电器接点转接头。
b. 连接 220 V 交流电源，经整流器提供发光二极管 5 V 直流电源，但此时 220 V 交流电源开关为断开状态。
c. 根据操作板检验报告单，从继电保护调试设备选择相应类型的直流检测电源连接到正、负接线柱，旋转红黑波段开关选择电源输入正、负端子。 没有选择端子的波段开关一定拨打到空档，以防输入电源造成短路。
d. 合上 220 V 交流电源开关，发光二极管回路5 V 直流电源接通。 将直流检测电源调到一个较小的值，输入到测试仪，逐渐增加直流检测电源的大小，当发光二极管亮（灭）时，对应继电器的常开（常闭）接点闭合（断开），记录此时电压或电流值，即为动作值。 然后逐渐减少直流检测电源的大小，当发
光二极管灭（亮）时，对应继电器的常开（常闭）接点断开（闭合），记录此时电压或电流值，即为返回值。
e. 该回路所有继电器测试完毕，则断开继电保护调试设备直流检测电源，断开 220 V 交流电源开关，将 4 个波段开关都打到空档。
f. 根据操作板检验报告单测试下一个继电器回路，回到步骤 c。
g. 该操作板测试完毕，若需要检测下一块操作板，则回到 a，否则结束。
5.3 操作板检验效果
在 1 个新建 220 kV 变电站现场，随机选取 8 个人组成 4 个小组，对 8 套 CZX-12R2 操作箱进行现场试验，分别采用操作板测试仪检验（新方法）与采用加长板检验（旧方法），用时如图 7 所示。
采用波段开关选择端子将检测电源输入继电器回路，杜绝了因采用夹子夹端子时误碰其他端子而导致继电器短路并烧坏的可能。 另外采用发光二极管能明显判断继电器的动作，不会因听不清继电器接点动作的声音而继续增加电压或电流导致损伤或损坏继电器。 上述 2 种措施，使得采用操作板测试仪检验操作板的安全性和工作效率显著提高，检测后的操作箱能放心投入运行。
6 结论
继电保护操作板测试仪结构简单，操作方便。从实际运用说明：采用新测试方法有效防止了对继电器的损伤和损坏，提高了检测操作板继电器的安全性，有效保障了操作箱的安全可靠运行；同时新测试方法减少了操作板检验的时间，保证了继电保护设备预试或全检工作顺利完成，减少了停电时间，提高了电网的供电可靠性。
