電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準(zhǔn)規(guī)范

PAGE4PAGE4電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于采用電磁式電壓互感器低校高方法（以下簡稱低校高法）的電磁式電壓互感器現(xiàn)場校驗儀（以下簡稱校驗儀）的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJF1001-2011通用計量術(shù)語及定義JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示JJF1071-2010國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則JJG169-2010互感器校驗儀檢定規(guī)程JJG314-2010測量用電壓互感器檢定規(guī)程使用本規(guī)范時，應(yīng)注意使用上述引用文件的現(xiàn)行有效版本。3.術(shù)語電磁式電壓互感器低校高方法根據(jù)電磁式電壓互感器等效物理模型，在低電壓下對電磁式電壓互感器進(jìn)行測試，推導(dǎo)出高電壓下電磁式電壓互感器誤差曲線的一種方法。4概述校驗儀是用于現(xiàn)場校驗電壓互感器的測量儀器。校驗儀對電壓互感器施加激勵電壓并獲取電壓互感器的響應(yīng)電壓、電流信號，利用電壓互感器等效物理模型，經(jīng)過數(shù)學(xué)計算得出電壓互感器的比值誤差和相位誤差。校驗儀原理圖如圖1所示。圖1校驗儀原理框圖5計量特性5.1基本誤差環(huán)境溫度0℃～40℃，相對濕度不大于80%，環(huán)境電磁干擾和機械振動可忽略時，各準(zhǔn)確度等級的絕對誤差不得超過表1的限值。表1校驗儀的誤差限值準(zhǔn)確度級別比值誤差（±）相位誤差（±）倍率因數(shù)額定電壓百分值倍率因數(shù)額定電壓百分值2050801001202050801001200.05%0.1000.0750.0500.0500.050（′）4.03.02.02.02.00.020.0400.0300.0200.0200.0201.20.90.60.60.65.2標(biāo)稱變比示值誤差標(biāo)稱變比示值誤差以相對誤差表示，標(biāo)稱變比示值誤差的最大允許誤差應(yīng)不超過±0.5％。5.3測量重復(fù)性校驗儀的測量重復(fù)性用實驗標(biāo)準(zhǔn)差表征，實驗標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)超過誤差限值的1/5。5.4耐壓絕緣試驗5.4.1絕緣電阻在非工作狀態(tài)下，校驗儀的電源端子對機殼的金屬部分在500V直流電壓下的絕緣電阻值不應(yīng)小于20MΩ。5.5.2耐壓試驗校驗儀的電源端子對機殼的金屬部分施加工頻電壓1.5kV，保持1min不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：10℃～35℃。6.1.2相對濕度:不大于80%。6.1.3應(yīng)無影響校驗儀正常工作的外電磁場。6.2校準(zhǔn)用主要設(shè)備6.2.1標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的準(zhǔn)確度應(yīng)高于被校校驗儀兩個準(zhǔn)確度等級且具備較好穩(wěn)定性和帶載能力。標(biāo)準(zhǔn)器要求如表2。表2標(biāo)準(zhǔn)器要求校驗儀準(zhǔn)確度等級標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器準(zhǔn)確度等級額定變比0.05級0.01級、、、、0.02級0.005級6.2.2耐電壓測試儀工作電壓應(yīng)不小于1.5kV，準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于5.0級。6.2.3絕緣電阻表直流電壓500V，準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于10級。7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)項目一覽表見表3。表3校準(zhǔn)項目一覽表序號校準(zhǔn)項目1外觀及通電檢查2絕緣電阻3耐壓試驗4基本誤差5標(biāo)稱變比示值誤差6重復(fù)性試驗7.2準(zhǔn)備工作7.2.1外觀和通電檢查7.2.1.1通過目測和觸摸檢查，校驗儀外表不能有影響工作性能的機械損傷，校驗儀上應(yīng)標(biāo)有產(chǎn)品名稱、型號、生產(chǎn)廠家（商標(biāo)）、出廠編號及保證其正確使用的標(biāo)志。7.2.1.2按說明書規(guī)定接通電源，經(jīng)過15min預(yù)熱后，應(yīng)能正常工作。7.2.2耐壓絕緣試驗7.2.2.1絕緣電阻的測量將絕緣電阻表的L、E測量端分別與校驗儀的工作電源端子和外殼相連接。7.2.2.2耐壓試驗將耐壓測試儀的漏電保護(hù)動作電流置于5mA，兩測試端分別與校驗儀的工作電源端子和外殼相連接。調(diào)節(jié)試驗電壓平穩(wěn)上升到1.5kV，歷時1min試驗。7.3基本誤差校準(zhǔn)校準(zhǔn)接線圖如圖1所示。圖2低校高法校驗儀校準(zhǔn)接線圖將標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器作為被檢電壓互感器，校驗儀按使用要求接線，進(jìn)行基本誤差測試，從校驗儀上讀取電壓互感器的比值誤差和相位誤差，通過下式換算成校驗儀的基本誤差。7.3.1比值誤差（1）式中：——校驗儀所測量到的比值誤差；——標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器在相應(yīng)校準(zhǔn)點的比值誤差；——校驗儀的比值誤差。7.3.2相位誤差（2）式中：——校驗儀所測量到的相位誤差；——標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器在相應(yīng)校準(zhǔn)點的相位誤差；——校驗儀的相位誤差。7.3.3標(biāo)稱變比示值誤差標(biāo)稱變比的示值相對誤差ε表示形式為：（3）式中：校驗儀測量顯示的變比；互感器的實際變比。7.4重復(fù)性試驗選擇某一變比，在100%額定電壓點，用校驗儀對標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器進(jìn)行不少于10次的重復(fù)測量，按下式計算比值誤差和相位誤差的實驗標(biāo)準(zhǔn)差（4）式中：第i次測量時未修約的基本誤差；各次基本誤差的平均值。8校準(zhǔn)結(jié)果的處理基本誤差的修約間隔按表4規(guī)定，基本誤差應(yīng)修約為修約間隔的整數(shù)倍。表4校驗儀的誤差修約間隔準(zhǔn)確度等級0.05級0.02級修約間隔比值誤差（％）0.0050.002相位誤差（′）0.20.05變比誤差（％）0.059校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的校驗儀出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)包括以下信息：a）標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書”；b）實驗室的名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點（如果與實驗室的地址不同）；d）證書的唯一性標(biāo)識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e）客戶的名稱和地址；f）被校準(zhǔn)對象的描述和明確標(biāo)識；g）進(jìn)行校準(zhǔn)的日期；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；i）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；j）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k）校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；l）校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；m）校準(zhǔn)人和核驗人的簽名；n）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效性的聲明；o）未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。10復(fù)校時間間隔復(fù)校的時間間隔為一年，復(fù)校時間間隔可根據(jù)實際使用情況自主決定，使用頻繁和降級使用的電壓互感器現(xiàn)場校驗儀，校準(zhǔn)周期建議縮短為半年。附錄A電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準(zhǔn)結(jié)果不確定度分析A.1概述A.1.1電壓互感器現(xiàn)場校驗儀的主要校準(zhǔn)參數(shù)包括比值誤差f和相位誤差δ等。測量環(huán)境條件：溫度（20±5）℃、相對濕度≤80%。A.1.2測量標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器10kV/100V，0.01級。A.1.3被測對象：電壓互感器現(xiàn)場校驗儀，0.05級。A.1.4測量過程：將標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器作為被檢電壓互感器，按校驗儀使用要求接線，將標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器和被測電壓互感器現(xiàn)場校驗裝置在相同額定變比的條件下，采用間接比對進(jìn)行測量。A.2建立測量模型A.2.1測量模型比值誤差：（A.1）式中：——校驗儀所測量到的比值誤差；——標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器在相應(yīng)校準(zhǔn)點的比值誤差；——校驗儀的比值誤差。相位誤差δx（A.2）式中：——校驗儀所測量到的相位誤差；——標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器在相應(yīng)校準(zhǔn)點的相位誤差；——校驗儀的相位誤差。A.2.2靈敏系數(shù)：比值誤差：c1=相位誤差：c1=A.2.3傳播律公式由于兩個分量相互獨立，故：比值誤差：u相位誤差：uA.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定分量的評定A.3.1重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度選取用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器，10kV/100V的額定電壓100%時，在重復(fù)條件下進(jìn)行10次獨立測量，以該點校準(zhǔn)結(jié)果的相對誤差作為A類不確定度評定，結(jié)果如表A.1。表A.1重復(fù)性測量結(jié)果序號比值誤差/%相位誤差/（′）10.0040.1220.0050.1430.0090.1740.0040.2350.0060.1460.0080.1770.0090.1980.0080.2890.0070.18100.0080.26平均值0.00680.168用貝塞爾公式計算單次實驗標(biāo)準(zhǔn)差為：SS所以校準(zhǔn)結(jié)果的A類不確定度分量uAf=1.9×10?5，uA.3.2標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器引入的不確定度由標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器引入的不確定度采用B類方法進(jìn)行評定，標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器經(jīng)上級檢定合格，準(zhǔn)確度等級為0.01級，比值誤差最大允許誤差±0.01%，其半寬度0.01%，相位誤差最大允許誤差±0.3′，其半寬度為0.3′在此區(qū)間內(nèi)可認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=3uuA.3.3由上級標(biāo)準(zhǔn)的傳遞誤差引入的不確定度u由上級量傳標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器0.002級來檢定本次校準(zhǔn)使用的標(biāo)準(zhǔn)器，傳遞誤差引入的不確定度按均勻分布估計，包含因子k=3，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度uuA.3.4由電壓互感器現(xiàn)場校驗儀誤差修約引入的不確定度u0.05級電壓互感器現(xiàn)場校驗裝置比值誤差的修約間隔為0.005%，分散區(qū)間的半寬度為0.0025%；相位誤差的修約間隔為0.2′，分散區(qū)間的半寬度0.1′。采用B類方法進(jìn)行評定，按照均勻分布考慮，包含因子k=3，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度uuA.4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成綜上分析，列出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表，如表A.2。由于各分量間相互獨立不相關(guān)，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uu表A.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定方法標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來源分布靈敏系數(shù)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量A類u重復(fù)性測量正態(tài)1uuB類u標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器均勻1uuB類u上級標(biāo)準(zhǔn)傳遞誤差引入均勻1uuB類u誤差修約均勻1uuA.5.擴(kuò)展不確定度的評定取包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度U為：UU附錄B電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準(zhǔn)記錄參考格式委托單位準(zhǔn)確度等級器具名稱型號/規(guī)格制造廠證書編號出廠編號校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)地點環(huán)境溫度℃相對濕度%RH校準(zhǔn)人員校準(zhǔn)日期核驗人員核驗日期本次校準(zhǔn)所用主要設(shè)備名稱型號及編號不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差證書編號有效期一、外觀及通電檢查：二、絕緣電阻：MΩ三、耐壓試驗：四、基本誤差量限（V/V）誤差額定電壓百分值二次負(fù)荷20%50%80%100%120%比值誤差/%VAcosφ=相位誤差/′比值誤差/%VAcosφ=相位誤差/′比值誤差/%VAcosφ=相位誤差/′比值誤差/%VAcosφ=相位誤差/′電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準(zhǔn)記錄參考格式（續(xù)）五、標(biāo)稱變比示值誤差：標(biāo)準(zhǔn)值顯示值誤差（%）標(biāo)準(zhǔn)值顯示值誤差（%）六、重復(fù)性試驗：次數(shù)實測值比值誤差（%）相位誤差（′）12345678910平均值S本次測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度：附錄C校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式本次校準(zhǔn)所使用的主要計量標(biāo)準(zhǔn)器具名稱型號及編號不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差證書編號有效期校準(zhǔn)數(shù)據(jù)：外觀及通電檢查：絕緣電阻：耐壓試驗：基本誤差：量限（V/V）誤差額定電壓百分值二次負(fù)荷20%50%80%100%120%比值誤差（