美国MEGGER　FREJA543继保测试系统

•IEC 61850 测试功能

应用

FREJA 543系列主要用于二次侧的测试，几乎可以测试所有的保护继电器。

电流与电压输出
每个电流通道的额定值为持续输出 30 安培 / 200 伏安，短时间内可输出 60 安培 / 300 伏安。该电流通道具有独特的平滑功率曲线（电流范围 4-30 安培），能确保在任何情况下都能为负载提供*大合规电压。当三个电流通道并联时，装置可输出 180 安培 / 900 伏安（有效值），适用于测试所有瞬时过电流继电器。每相*大合规电压为 50 伏（有效值），仅需将两个通道串联，即可提供 100 伏（有效值）的合规电压，用于测试高阻抗接地故障型继电器。
三个电压通道可提供 0-300 伏的可变输出，输出功率为 150 伏安，且在 30-150 伏电压范围内具有独特的平滑功率曲线，能确保在任何情况下都能为负载提供*大输出功率。第四个参考电压（Uref）通道可提供同步参考电压，也可作为电池模拟器使用。
FREJA Local—— 无需电脑操作
FREJA Local 软件*显著的特点是，能为用户提供极为简便的手动测试方式，无论是调试还是维护，从简单的过电流继电器到当今*复杂的继电器，都可轻松测试。借助内置的计算机操作系统和触摸屏，手动操作得以简化。使用 FREJA Local 软件测试几乎所有类型的继电器时，无需额外使用电脑。该软件配备了增强型图形界面、直观的菜单界面和触摸屏图标按钮，用户可快速选定所需的测试功能。此外，FREJA Local 还内置了非易失性数据存储器，用于存储测试过程和测试结果，并设有 USB 接口，可通过闪存盘将测试结果传输至电脑。

FREJA Local 基础手动用户界面屏幕 —— 手动测试屏幕
在手动测试屏幕中，用户可通过触摸屏设置预先选定的输出参数。开机预设的默认值可从用户自定义的配置界面中自动设置。用户可选择多种测试选项，包括：通过控制旋钮进行手动控制；包含跳闸和重合闸操作的动态测试序列；自动斜坡测试、脉冲斜坡测试或脉冲斜坡二分法搜索测试（用于确定继电器触点的动作值或返回值）；以及特定于继电器的定时测试。

选定输出开启时的颜色标识
矢量图可显示所有输出的相对相位角，用户也可选择查看正序、负序和零序矢量。用户可选择显示所有输出的幅值，以便实时验证所选输出的参数，也可选择显示设置值。在手动测试屏幕中，用户可设置故障前值和故障值，并在这两个值之间切换，以监控触点的动作情况。进行简单定时测试时，用户可设置故障前持续时间（以秒为单位），然后按下蓝色的 “开始” 按钮。故障前值会按照设定的故障前持续时间施加，之后切换为故障值，同时计时器开始计时。当继电器跳闸时，计时器停止，并且根据用户定义的 “自动关闭” 配置，部分选定的输出可能会关闭。测试结果可存储到内部存储器中，后续可下载到更大的数据库中存档。

故障计算器
在手动测试屏幕和序列测试屏幕中，均可使用故障计算器。故障计算器为用户提供七种不同的运行模式，分别是过电流模式、电压模式、频率模式、阻抗模式、对称（分量）模式、功率摆动模式和故障定位模式。每种模式会根据待测试继电器的类型，提供一组不同的故障计算功能。例如，在阻抗模式下，具备许多与 “点击故障” 测试（参见 “点击故障” 功能）相同的测试特性，故障幅值和角度会自动计算并输入到测试屏幕中，随时可供使用。此外，用户还可通过故障计算器生成谐波波形，在默认的基波（1 次谐波）基础上，叠加一定百分比的 2 次、3 次、5 次和 7 次谐波（这些谐波通常用于测试谐波制动继电器）。

L1 相故障
电流 1.000 安培 相位 0.00 度 频率 50.000 赫兹
电流 5.000 安培 相位 60.00 度
谐波含量
2 次谐波 25.0% 3 次谐波 0.0% 5 次谐波 0.0% 7 次谐波 0.0%
除了故障计算器中的 2 次、3 次、5 次和 7 次谐波功能外，用户还可通过手动测试屏幕中的 “波形” 按钮生成其他谐波。在该功能下，用户*多可定义 4 个波形，包括默认的基波（1 次谐波）以及 2 次、3 次和 4 次谐波。所选频率不一定必须是基波的谐波。这 4 个波形会叠加在一起，形成含谐波畸变的波形。
平滑斜坡、阶跃斜坡、脉冲斜坡和脉冲斜坡二分法搜索功能
使用 FREJA Local 软件，可自动确定各类继电器的动作值或返回值。按下 “斜坡” 按钮，会出现四个选项：平滑斜坡、阶跃斜坡、脉冲斜坡和脉冲斜坡二分法搜索。
平滑斜坡、阶跃斜坡、脉冲斜坡和脉冲斜坡二分法搜索选择栏
*个选项是平滑斜坡，它会根据输入的每秒增量值来调节输出。第二个选项是阶跃斜坡，先施加一个设定值，等待特定时间后再增加输出。例如，若要自动调节输出电流，用户需选择要调节的通道，输入起始电流值、停止电流值、电流增量（单位：安培）和延迟周期数。
脉冲斜坡测试会从用户定义的故障前状态开始，增加或减少输出值，且每次增量后都会恢复到故障前状态。与阶跃斜坡不同，用户无需设置延迟时间，而是设置脉冲周期数，即向继电器施加故障值的持续时间。若有需要，用户可选择第二、第三和第四次斜坡测试，并在每次斜坡测试中改变增量大小。该功能*常用于瞬时动作值测试：可通过较大的步长增加输出电流或电压，快速接近动作值，然后减小增量步长，*确定动作值。这种方式不仅缩短了测试时间，减少了被测试继电器的发热，还能获得极高的测试精度。在使用三相电压和电流测试多区域距离继电器时，也会用到该功能。设置的脉冲周期数应恰好能让目标区域的继电器动作即可。若不确定继电器动作值的大致范围，可使用脉冲斜坡二分法搜索功能。

定时测试功能
该功能内置了针对多种保护继电器的定时测试程序，包括过电流继电器、电压继电器和频率继电器。为进一步提高测试的便捷性和速度，FREJA Local 软件内置了美国*标准协会（ANSI）、国际电工委员会（IEC）、英国标准（BS142）和电气与电子工程师协会（IEEE）标准的时间曲线算法，同时还包含数百种特定继电器的时间曲线和时间曲线算法。用户可从下拉列表中选择不同的制造商（目前已涵盖 20 多家制造商，且数量还在不断增加），然后选择继电器型号和 / 或曲线类型（反时限、非常反时限、定时限等）。该列表中还包括继电器制造商提供的数字化对数 - 对数坐标和半对数坐标下的机电式继电器时间曲线。

过电流测试功能
过电流测试功能可对机电式和微机型过电流继电器进行各类相关测试，包括：
相电流动作值测试
接地电流动作值测试
中性线电流动作值测试
相电流瞬时值测试
接地电流瞬时值测试
中性线电流瞬时值测试
相电流方向测试
接地电流方向测试
中性线电流方向测试
相电流定时测试（L1、L2、L3、L1-L2、L2-L3、L3-L1、L1-L2-L3）
接地电流定时测试
中性线电流定时测试
以施耐德 MiCOM P124 继电器为例，该继电器采用短延时反时限曲线，动作电流为 1 安培，瞬时电流为 25 安培，时间整定系数为 2。

P124 过电流继电器定时测试
在设置界面中输入相应参数后，进行定时测试时，测试结果会自动绘制出来，并与所选继电器特定时间曲线的理论值进行对比，同时自动给出 “合格 / 不合格” 的评估结果。*多可选择 15 个测试点。若改变测试倍数，相应的理论跳闸时间会自动更新。

施耐德 MiCOM P123 过电流继电器定时测试
在设置界面中输入相应参数后，进行定时测试时，测试结果会自动绘制出来，并与所选继电器特定时间曲线的理论值进行对比。*多可选择 8 个测试点。若改变测试倍数，相应的理论跳闸时间会自动更新。

查看测试报告
若要查看测试结果，按下 “将结果添加到报告并查看” 按钮即可。此时，用户可在测试报告标题栏中输入与该测试相关的必要信息，示例报告如下。
测试可按任意顺序进行，如相电流动作值测试、相电流方向测试、相电流定时测试等，所有测试结果会按测试顺序自动记录，并作为附加页面添加到报告中。示例报告第二页为通用电气（GE）SR745 继电器的相过电流方向测试报告，具体如下：

相方向测试
4130.00 2500 3500 4361 2090 0292 29.2

第二页 相方向测试报告
MiCOM P123 继电器 IEC 反时限定时测试报告
需要注意的是，软件会自动将实际动作时间与理论时间进行对比，并根据制造商提供的时间曲线特性给出 “合格 / 不合格” 的判定结果。若某测试点的记录值超出规格范围，该点会显示为红色；若在规格范围内，则显示为绿色。这种方式能提供清晰直观的 “测试时状态” 报告。若将数据导入电脑，还可生成汇总报告，记录所有测试的备注信息和不合格项，以满足后续报告需求。

状态序列定时测试功能
在测试菜单列表中按下 “状态序列” 按钮，即可进入序列定时测试屏幕。序列测试屏幕中*多可设置 15 个可编程步骤。

多状态序列测试屏幕
默认情况下，已有 9 个状态分别标记为 “故障前”“*次跳闸”“*次重合闸”…… 直至第 9 步的 “闭锁” 状态。因此，该界面初始设置适用于 “四次跳闸 - 重合闸 - 闭锁” 的场景。用户可自行修改状态标签，也可使用默认标签。对于每个状态，用户可输入电压、电流、相位角、频率的数值，并设置该状态下的二进制输入检测参数。该功能可模拟单相跳闸和三相跳闸两种情况，且已预先编程设置了单相跳闸 - 重合闸场景的默认值和二进制设置参数，用户可直接使用默认参数，也可根据实际应用需求进行修改。设置中还包含 “闭锁总时间” 参数，用于指定总计时器的启动和停止节点，支持设置 1 次、2 次、3 次或 4 次 “跳闸 - 重合闸” 后闭锁的场景，且包含跳闸时间和重合闸时间的设置。用户还可设置条件参数，如 “等待 IRIG 时间”（用于端到端测试）、“等待毫秒数”“等待周期数”“等待任一触点动作（或逻辑）” 以及 “等待所有触点动作（与逻辑）”。此外，用户可设置二进制输出，以模拟断路器的 52a 和 / 或 52b 触点。

完成所有二进制输入、二进制输出、故障前状态、故障状态和重合闸状态的设置后，用户按下 “预览” 按钮，即可直观查看每个模拟阶段的电压、电流输出情况，以及二进制输入和输出的状态。序列示例如下所示。

序列电压、电流、二进制输入和输出示例
阻抗继电器 “点击故障” 测试
全新的 “点击故障”（COF）测试功能是测试菜单列表中的选项之一。该功能可对阻抗（距离）继电器进行自动测试，具备脉冲斜坡测试、脉冲斜坡二分法搜索测试和瞬时测试功能。

继电器动作特性选择
用户可从预设的通用继电器特性（姆欧特性、半圆姆欧特性或四边形特性）中进行选择，也可导入由多家继电器制造商提供的 RIO 文件，还可从特定于继电器的继电器库文件中选择。目前，该继电器库已涵盖 ABB、阿尔斯通（ALSTOM）、阿海珐（AREVA）、通用电气（GE）、MiCOM、SEL、PROTECTA、西门子（SIEMENS）、四方（SIFANG）、南瑞（NARI）和东芝（TOSHIBA）等品牌的距离继电器。此外，还有大量其他库测试文件正在进行测试和现场评估。因此，每当有新的继电器库文件发布时，相应的软件新版本会上传至官网，供用户下载并进行现场升级。

动作特性与测试定义
全新的 “点击故障” 测试功能包含多项创新设计，能让距离继电器测试更便捷、高效。例如，选择通用四边形特性后，用户需进行如下设置：

四边形特性重置
通用四边形特性设置屏幕
在此界面中，用户需选择测试区域（*多可定义 20 个区域）、故障类型、故障方向、公差值，输入保护范围、*大转矩（线路）角、偏移量（如有）或负载侵入设置（如有）。对于相 - 地故障，用户可根据阻抗特性类型，从三种补偿系数中选择合适的一种。软件会根据用户设置绘制继电器的动作特性曲线。用户可选择查看单个区域或多个区域的动作特性。按下绿色的 “确认” 按钮，即可进入 “点击故障” 测试设置屏幕，如下所示。
通用四边形特性测试设置屏幕

在该屏幕中，用户可进行以下选择：
测试方法
脉冲斜坡测试
脉冲斜坡二分法搜索测试
瞬时测试
故障定时
相 - 地故障
相 - 相故障
三相故障
测试电源模式
恒压模式
恒流模式
恒定电源阻抗模式
显示值
一次值
二次值

生成搜索线路或瞬时测试点
对于每种故障类型、每个测试区域，用户可轻松定义*多 10 条搜索线路或测试点。测试选项包括：
“独立测试” 选项为用户提供*大自由度，可围绕动作特性曲线，选择任意角度的任意测试线路。
“原点测试” 选项中，用户点击动作特性曲线外的某一点，测试线路会自动绘制至原点或电阻（R）- 电抗（X）轴的交点处。
“瞬时测试点” 选项用于创建一个或多个测试点，每个测试点对应特定幅值和角度的故障模拟。这种测试方式可在继电器参数设置更改后，快速对继电器进行 “合格 / 不合格” 测试。
用户甚至无需手动绘制测试线路，可选择两种 “快速测试” 选项：*种选项会为所选的任意快速测试方案自动绘制三条测试线路；第二种选项中，用户按下 “测试点” 按钮，从列表中选择所需的测试点数量即可。
若标准测试点或相序无法满足用户需求，可在提供的窗口中输入所需数值。

IEC 60255 测试选项
为满足需按 IEC 60255 标准进行测试的相关规定，软件还提供了 IEC 60255 测试选项。所有已定义的测试线路会自动垂直于继电器动作特性曲线绘制。

故障前状态设置
对于需要故障前负载状态的继电器测试，用户可设置故障前的负载电压和电流值。该设置通常用于测试加速跳闸特性或动态超越特性。

执行测试
用户只需按下蓝色的 “开始” 按钮，即可启动测试。若要进一步节省时间，可选择 “全部开始” 按钮，软件会自动按顺序测试所有已定义的区域和故障类型。软件会根据用户输入的参数，计算每个已定义测试点的故障值和角度，并对测试结果进行 “合格 / 不合格” 判定。
实时测试屏幕的右半部分会显示继电器动作特性曲线及已定义的测试线路，同时显示阻抗平面中测试矢量的移动轨迹；左半部分则会实时显示施加的电压和电流测试矢量，或显示施加的正序、负序和零序矢量，示例如下。

通用四边形特性实时测试屏幕
在上图中，正在对区域 1 进行脉冲斜坡测试，模拟 A-B 相故障。需注意的是，屏幕左半部分显示实时测试幅值和角度，右半部分显示测试结果。

便捷阻抗（Easy Z）继电器测试
FREJA Local 的 “便捷阻抗”（Easy Z）测试功能为阻抗继电器测试提供了便捷方法，其测试屏幕如下所示。所有测试操作均可在该单一屏幕上完成。

便捷阻抗测试屏幕
电阻（R） 0.000 欧姆 电抗（X） 10.000 欧姆 增减量 0.01
相位角（φ） 10.000 度 0.000 度
“电流互感器极性方向” 按钮可设置输出电流的相位角，使其指向区域内或区域外。
“恒定电源” 按钮为用户提供多种测试方法选择：部分制造商要求采用 “恒压 + 电流斜坡” 的测试方式，部分则要求采用 “恒流 + 电压斜坡” 的测试方式。

“故障类型选择” 按钮会弹出故障类型选择窗口，用户可选择三相故障、相 - 相故障或相 - 地故障。需注意的是，“便捷阻抗” 测试屏幕中不包含接地补偿功能；若需进行含接地补偿计算的测试，请参见 “点击故障” 测试功能。

在 “斜坡选择” 窗口中，用户可选择按阻抗（Z）、电阻（R）、电抗（X）或相位角（φ）调节输出，同时还需在此窗口中设置斜坡增量。例如，在上图所示的设置中，用户选择按 0.01 欧姆的增量调节阻抗（Z）。

新型同步继电器测试功能
全新的同步继电器测试功能可对同步和同期检查类继电器进行自动测试。

同步装置配置
同步配置屏幕
在 “装置铭牌” 部分，用户需输入系统 1 和系统 2 的相关信息，包括相 - 中性线或相 - 相的一次电压和二次电压信息。在 “同步特性” 部分，用户需输入继电器的电压差值、频率差值以及对应的公差值。在 “断路器” 部分，用户需输入与断路器相关的合闸时间和跳闸时间参数，用于断路器模拟。在 “测试参数” 部分，用户需输入电压和频率变化的期望变化率。

测试创建与执行
在测试线路选择方面，用户有三种选项：选择 “快速测试”，软件会自动绘制 4 条测试线路，包括 2 条电压差值线路和 2 条频率差值线路；选择 “动态测试点”（如下所示），软件会绘制 8 条测试线路，包括 2 条电压差值线路、2 条频率差值线路以及 4 条电压和频率同时变化的动态测试线路。若这两种选项均无法满足需求，用户可像阻抗继电器 “点击故障” 测试那样，在测试屏幕上点击动作特性曲线内外的点，自行选择测试点。

同步特性测试
动态同步测试屏幕
测试屏幕左半部分可观察到测试电压旋转时的同步示波器显示；右半部分则能实时观察到动态测试点向继电器合闸特性曲线逼近的过程。当捕捉到继电器合闸动作时，会显示测试结果（如上图所示），其中绿色圆点表示测试合格。

新型频率继电器测试功能
全新的频率继电器测试功能可对低 / 过频率继电器和频率变化率（df/dt）继电器进行自动测试。

频率继电器配置屏幕
在频率测试配置屏幕中，用户需选择待测试继电器的类型（低频率、过频率或频率变化率继电器）。对于三相测试应用，用户可选择电压互感器（VT）和继电器输入的连接方式（星形、三角形或开口三角形）。此外，用户还需输入故障前电压、故障前电流、系统频率以及故障前状态的持续时间。在动作值测试中，用户可根据继电器类型选择单次向下或向上斜坡测试；对于双设定值继电器，可选择双斜坡测试以确定其动作值和返回值。
在定时测试中，用户可选择传统的阶跃函数定时模式，或采用斜坡功能并在特定设定点启动定时测试。定时测试会记录故障前频率、频率斜坡方向（向上或向下，取决于继电器测试类型）、记录的故障频率以及记录的动作时间，并给出 “合格 / 不合格” 指示，示例如下。

过频率定时测试
需注意的是，频率会斜坡上升至略高于继电器设定值的水平。绿色圆点表示继电器动作测试合格；若为红色圆点，则表示测试不合格。

COMTRADE 波形查看与回放
COMTRADE 测试功能支持 IEEE C37.111 和 IEC 60255-24 文件格式。借助该功能，FREJA 500 系列装置可利用数字故障记录仪捕捉的暂态波形，或通过电磁暂态程序（EMTP/ATP）类软件模拟的故障波形，对继电器进行测试。COMTRADE 测试功能还可延长故障前数据的时长，确保需要故障前数据进行正确极化的继电器在暂态测试条件下能正常工作 —— 这在使用 COMTRADE 回放功能进行端到端测试时尤为重要。计时功能可与故障施加同步启动，从而对回放事件进行计时。

功率摆动 COMTRADE 模拟
该装置具备端到端测试功能，支持通过全球定位系统（GPS）接收器触发数字故障记录仪（DFR）文件的回放，触发方式可选择通过二进制输入的可编程脉冲，或通过 GPS 装置的 IRIG-B 时间信号。此外，装置还提供波形查看和评估工具（如缩放控制）。显示的参数包括：光标编号、采样点编号、选定的电压通道（有效值幅值、有效值角度、峰值幅值、相位角）、选定的电流通道（有效值幅值、有效值角度、峰值幅值、相位角）以及光标间的时间差（以毫秒为单位）。另外，“迭代” 窗口支持对继电器进行同一故障的多次迭代测试。

功率摆动模拟工具
功率摆动模拟工具可对当今新型继电器的功率摆动闭锁元件进行逼真测试，除功率摆动闭锁测试外，还可进行失步测试。功率摆动输入设置屏幕如下所示。

功率摆动输入设置屏幕
功率摆动波形 —— 图形窗口会显示待回放的功率摆动波形。若设定的 “循环次数” 大于 1，显示屏会显示每个循环的波形。

SS1 文件转换器
SS1 文件是通过 Electrocon® CAPE™ 或 Aspen One-liner® 等电力系统仿真软件生成的。通过对电力系统进行建模并使用 SS1 文件，可利用符合实际系统场景的测试波形对继电器进行动态测试。SS1 文件转换器可读取 SS1 文件，并生成动态状态序列回放文件。该文件有两种使用方式：*种是作为标准动态测试文件，例如用于阻抗继电器测试 —— 通过 CAPE 或 One-liner 等仿真软件对电力系统建模后，利用符合实际线路负载条件的逼真系统测试场景，对继电器进行动态测试，且该动态测试可独立进行，也可作为更复杂测试模块的一部分；第二种是作为端到端回放文件，功能类似于 COMTRADE 回放文件。

SS1 文件转换器示例
IEC 61850 梅格 GOOSE 配置器
梅格 GOOSE 配置器（MGC）可将 FREJA 500 测试装置的二进制输入和输出映射到所需的 GOOSE 报文。GOOSE 报文可从现有的变电站配置描述语言（SCL）文件中读取，也可通过扫描变电站网络以自动检测已发布的 GOOSE 报文（该扫描过程称为 GOOSE “嗅探”）。此外，梅格 GOOSE 配置器还具备*网络故障排查功能，例如通过 GOOSE 合并 / 比较功能，将网络上可用的 GOOSE 报文与 SCL 文件中描述的 GOOSE 报文进行对比 —— 该功能也是在 IEC 61850 变电站工厂验收测试（FAT）中，验证所提供的系统配置描述（SCD）文件中水平通信（GOOSE）描述的强大工具，这类验证也被称为 GOOSE 一致性检查。
SCL 文件是一种可扩展标记语言（XML）文件，既可以描述一个 IEC 61850 变电站中的所有智能电子设备（IED）（即 SCD 文件），也可以仅描述单个 IEC 61850 设备（即 ICD、CID 文件）。SCL 文件中包含多种 IEC 61850 相关信息，如智能电子设备中的逻辑节点、智能电子设备发送和接收的 GOOSE 报文、向监控和数据采集系统（SCADA）发送的报告信息等。

IEC 61850 继电器测试 —— 概述
将 FREJA 500 继电器测试系统连接到 IEC 61850 站控层网络（或直接连接到继电器的以太网端口），并进行编程设置，将被测试智能电子设备（IED）发送的跳闸 GOOSE 报文映射到选定的二进制输入。同时，需通过 RTMS 软件对该映射的二进制输入进行编程，使其能停止 SMRT 测试装置的计时器。在某些 IEC 61850 继电器应用测试中，保护继电器需要外部信号才能启用保护功能（例如外部直接跳闸命令、外部重合闸启动信号或断路器失灵启动信号），此时需向 IEC 61850 继电器发送 GOOSE 报文以 “激活” 该继电器。将 FREJA 500 继电器测试系统连接到 IEC 61850 站控层网络后，对其进行编程，将某个二进制输出映射到 FREJA 500 装置发布的特定 GOOSE 报文。当测试需要时，测试装置会激活其二进制输出，即 GOOSE 报文的状态会从 “0”（假）变为 “1”（真）。在实际应用中，上述两种应用场景（发布 GOOSE 报文和订阅 GOOSE 报文）通常会同时使用。

完成二进制输入和输出的相应分配后，可将 “我的 GOOSE” 测试文件保存起来，以便后续重复使用。用户可使用 FREJA Local 软件中的基础测试工具或标准测试功能进行自动测试。梅格 GOOSE 配置器支持布尔值和位串的映射，还可模拟结构（STRUCT）、整数 / 无符号整数、浮点数和协调时间（UTC）数据集。FREJA 500 系列装置符合 IEC 61850-5 标准中 1A 型、P 2/3 级的要求，适用于高速跳闸和重合闸模拟。

功能与优势
顶部面板
电流输出端 ——3 相（3×60 安培）
电压输出端 ——3×300 伏，150 伏安
二进制输入端 1、2、3—— 额定值 5-300 伏交 / 直流
二进制输出端 1、2、3—— 额定值 300 伏交 / 直流，8 安培
二进制输出端 5、6—— 高速型，峰值 400 伏交 / 直流，1 安培
二进制输出端 4—— 额定值 300 伏交 / 直流，8 安培
二进制输入端 4、5、6、7、8、9、10—— 额定值 5-300 伏交 / 直流
交 / 直流电源 —— 可变输出 0-250 伏直流（100 瓦 / 3.33 安培）或 0-150 伏交流（100 伏安）

前面板
电源输入插座 ——100-240 伏交流，50/60 赫兹
保护接地端子
电源开 / 关按钮 —— 通电时亮起
隔离以太网端口 —— 用于连接 IEC 61850 变电站网络
电脑 / 输入（IN）以太网端口 —— 用于自动测试的主电脑连接端口，也可用于与其他 FREJA 装置级联，实现多相测试
IEC 61850 / 输出（OUT）端口 —— 用于测试 IEC 61850 设备，也可用于与其他 FREJA 装置级联，实现多相测试
USB 端口 —— 提供两个 A 型端口，可用于更新 FREJA 装置的固件和软件，也可用于将测试结果从 FREJA 装置下载到电脑中进行存储或打印
USB（至电脑）接口 —— 该接口需使用 B 型 “下游” 连接器，当与电脑和梅格软件配合使用以进行自动继电器测试时，可作为通信和控制端口
本地人机界面（HMI）—— 薄膜晶体管（TFT）液晶全彩色触摸屏
控制旋钮

型号 电流发生器数量 电压通道数量 运行模式
FREJA 543 3 4 4 路电压（3×300 伏）+1 路 150 伏；3 路电流（3×60 安培）
4 路电压（3×300 伏 +1×150 伏）；2 路电流（1×120 安培 +1×60 安培）
4 路电压（3×300 伏 +1×150 伏）；1 路电流（180 安培）

FREJA Win 软件
在 FREJA™ Win 软件中，全能型 “通用仪器” 程序是一个便捷、易懂且用户友好的工具集合。在 “连接” 页面，用户可输入继电器的连接信息，如有需要还可添加图片。
在 “序列” 页面，用户可独立调整所有发生器的参数，*多可设置 25 种不同状态（如故障前、故障 1、故障前、故障 2、故障前、故障 3 等），该功能对测试重合闸继电器或电动机保护装置十分有用。此外，该页面还支持生成高达 25 次的谐波。
在 “斜坡” 页面，用户可独立调节所有发生器的参数。矢量图会显示幅值和角度，用户可通过 FREJA 装置的旋钮或电脑的键盘、鼠标实时设置参数值。

距离继电器测试仪器
配置页面
距离继电器测试仪器程序专为测试距离继电器设计。在 “配置” 页面，用户需输入待测试的区域数量以及时间和阻抗公差值，即可创建自动测试程序，无需额外编程。之后，当用户通过 “控制中心” 调用该测试对象时，所有设置会自动恢复，用户可立即开始测试。

连接页面
在 “连接” 页面，用户需输入继电器的连接信息，如有需要还可添加图片。由于这些信息会与测试对象一同保存在 “控制中心” 中，因此下次测试该继电器时，可再次调出这些信息。

Zt 页面
Zt 页面用于距离继电器的定时测试。通常测试继电器时，每次仅测试一种故障类型；而使用 FREJA Win 软件，用户可根据需要自动测试所有七种故障类型 —— 只需按下 “开始” 按钮，FREJA 软件便会自动测试所有七种故障类型，并将测试结果与用户在 “配置” 页面输入的理论值进行对比。若测试结果合格，绿色指示灯亮起；若不合格，则红色指示灯亮起。若需测试反向方向，可从第三象限的零欧姆以下开始测试。

RX 斜坡页面
RX 斜坡页面是距离继电器测试仪器程序的一部分，专为测试距离继电器的保护范围设计。首先，用户需定义起始角度、停止角度以及斜坡之间的角度增量（Δφ），然后按下 “开始” 按钮即可 ——FREJA 软件会采用省时的 “二分搜索” 法自动测试所有七种故障类型。此外，用户也可自行定义斜坡，通过鼠标在任意位置指定起始点和终点。若用户已定义理论参考曲线，该程序会将实际测试结果与参考曲线进行对比，并根据 “配置” 页面输入的公差值检查偏差情况。若结果合格，绿色指示灯亮起；若不合格，则红色指示灯亮起。

RX 页面
RX 页面支持用户手动定义测试点。用户可通过鼠标或键盘在类似示波器的界面上定义不同测试点。选择 “自动模式” 并按下 “开始” 按钮，FREJA 软件会对所选故障类型的所有测试点进行测试，并根据跳闸时间为这些测试点分配不同颜色。若选择 “手动模式”，用户可通过旋钮搜索动作边界。
参考曲线
高效的测试和性能分析需要明确的参考值。FREJA 软件可自动生成过电流继电器的 IEC 和 IEEE 标准曲线。此外，用户还可利用软件内置的主流制造商距离继电器库，在阻抗平面上创建参考曲线，或使用标准的圆形轨迹和线性元素（包括姆欧特性、四边形特性和 “冰淇淋蛋筒” 特性）创建其他特性曲线。通过 “复制” 和 “粘贴” 按钮，用户可轻松复制*区域的曲线，然后通过输入第二区域和第三区域的参数对复制的曲线进行编辑，生成相应区域的曲线。
部分继电器制造商可提供包含继电器参数设置的 RIO 文件。用户可使用 FREJA RIO 转换器，基于这些参数设置创建参考曲线。
该软件的一项特色功能是，针对多种继电器类型提供了现成的电流曲线。
电流继电器测试仪器
电流继电器测试仪器专为测试各类电流继电器设计，无论是带感应圆盘或不带感应圆盘的机电式继电器，还是新型微机型继电器，均可适用。
“配置” 页面用于输入继电器的参数设置。
在 “动作值” 页面，系统不仅会测定动作值（启动电流），还会测定返回值，并自动计算滞环值。
电流继电器测试仪器 —— 动作值测试
电流继电器测试仪器 —— 定时测试
“定时测试” 页面用于测试不同电流值下的跳闸时间。用户可采用与 “距离继电器测试” 类似的方式创建参考曲线：选择相应的时间曲线并输入参数设置。定时测试还支持在对数坐标下进行，可选择时间对数坐标、电流对数坐标，或两者均采用对数坐标。
电压继电器测试仪器
电压继电器测试仪器专为测试各类电压继电器设计，无论是机电式继电器还是新型微机型继电器，均可适用。
“配置” 页面用于输入继电器的参数设置。
在 “动作值” 页面，系统不仅会测定动作值（启动电压），还会测定返回值，并自动计算滞环值。
“定时测试” 页面用于测试不同电压值下的跳闸时间。用户可采用与 “距离继电器测试” 类似的方式创建参考曲线：选择相应的时间曲线并输入参数设置。定时测试还支持在对数坐标下进行，可选择时间对数坐标、电压对数坐标，或两者均采用对数坐标。
电压继电器测试仪器 —— 动作值测试
电压继电器测试仪器 —— 定时测试
频率继电器测试仪器
在频率继电器测试仪器的 “手动” 页面，用户可手动生成故障前频率和故障频率；此外，还可设置从起始值到停止值的故障前 - 故障自动序列，以测试不同频率值下的跳闸时间，该功能对测试双阶段频率继电器十分有用。
“斜坡” 模式可用于确定设定的故障频率。
频率继电器测试仪器 —— 斜坡测试
重合闸测试仪器
重合闸测试仪器结合了 “通用仪器” 中的 “序列” 功能和 “距离继电器测试仪器” 中的 “RX” 功能。这是因为以矢量形式模拟故障前状态、励磁状态和无电流状态更为简便，同时在阻抗平面上模拟故障也更为便捷。该仪器可测试当今新型继电器的所有重合闸功能。
重合闸测试仪器
通过 “Auto 300” 功能，用户可将在不同仪器中进行的各类测试（如距离继电器测试、电流继电器测试、同步测试和电压继电器测试）关联起来，创建自动测试序列，*终形成一个包含多种测试元素的综合测试程序。
Auto 300
暂态测试仪器
借助 “暂态” 测试仪器，FREJA 装置可生成（回放）由故障记录仪记录的波形。该仪器支持的文件格式包括 COMTRADE、ASCII、EMTP WAX、EMTP PC 和 Inductic 65。
暂态测试仪器
差动测试仪器
差动测试仪器专为测试变压器保护继电器设计，需与 FREJA 549 配合使用（该型号配备 6 个电流发生器）。
差动测试仪器
通过每次测试一对绕组，该仪器可测试多绕组变压器保护继电器；此外，还可用于测试发电机差动保护继电器和线路差动保护继电器。用户可通过直观易懂的方式输入被保护电力变压器的数据，界面中的按钮和图标能实时显示用户选择的效果，避免误解。根据输入的电流互感器信息和中性点接地方式，注入电流会同时以一次值和二次值显示。
“稳定” 页面的作用是：通过模拟外部故障并验证继电器的稳定性，确认 FREJA 装置的连接和设置是否正确。同时，系统会提示操作人员读取继电器的测量值，并将其输入到测试页面，这些数值*终会纳入测试报告中。
“定时测试” 页面用于验证差动继电器的动作时间。用户可编程设置多次故障注入，该页面会报告测得动作时间的统计数据（*小值、*大值和平均值）。
“动作值” 页面用于测试每个绕组对应的差动继电器*小动作电流，以此检验继电器的灵敏度。该测试同样采用准连续斜坡注入的方式。
在 “制动特性” 页面，用户可通过准连续斜坡（用于测试继电器的静态精度）或 “二分搜索” 法（通过故障前和故障稳态模拟序列实现，更适用于调试测试）测试继电器的动作特性，测试过程可选择是否使用参考曲线。
差动测试仪器 —— 制动特性测试
“谐波” 页面用于验证：当故障电流中含有特定比例的谐波时，变压器各绕组对应的继电器在制动特性动作区内发生故障时，是否不会发出跳闸信号。该功能的目的是确保继电器在变压器励磁投入或过励磁时保持稳定。
由 Programma *推出的 “向导”（Wizard）测试是一项至关重要的测试功能，可帮助发现变压器差动继电器的错误设置 —— 这些错误设置可能导致外部接地故障时继电器误跳闸。
“向导” 功能会向继电器工程师提出与应用相关的关键且清晰的问题，并以半自动方式对继电器进行一系列简单测试。根据用户输入的应用信息，“向导” 功能会明确告知用户继电器的设置是否正确。
差动测试仪器 —— 向导测试
IEC 61850 GOOSE 功能
配备 GOOSE 功能的 FREJA 装置，结合梅格 GOOSE 配置器（MGC）软件，可用于测试或调试符合 IEC 61850 标准的设备。