本发明公开了一种地铁大分区供电系统保护测试装置及其控制方法，包括：继电保护测试仪、电压分路模块、电流分路模块、被测保护装置、监控模块。电压分路模块包括：若干组接触器，若干组接触器的输入端并联后与继电保护测试仪输出端的三相电压连接，其输出端分别连接同一母线上各间隔的被测保护装置；电流分路模块包括：串联接入被测保护装置电流回路的若干组单刀双掷开关，其故障端短接后与所述继电保护测试仪的电流公共端连接；监控模块依据继电保护测试仪记录的保护装置动作时间及接收到的保护装置动作报文，判定地铁保护是否判断并隔离故障区段。