JJG 496-2016 工频高压分压器.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G4 9 62 0 1 6工 频 高 压 分 压 器H i g h-v o l t a g eD i v i d e ra tP o w e rF r e q u e n c y 2 0 1 6-1 1-2 5发布2 0 1 7-0 5-2 5实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布学兔兔 标准下载工频高压分压器检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fH i g h-v o l t a g eD i v i d e ra tP o w e rF r e q u e n c yJ J G4 9 62 0 1 6代替J J G4 9 61 9 9 6 归 口 单 位:全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会 主要起草单位:国家高电压计量站国网江苏省电力公司电力科学研究院国网湖南省电力公司电力科学研究院 参加起草单位:国网山东省电力公司电力科学研究院苏州华电电气股份有限公司 本规程委托全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会负责解释J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载本规程主要起草人:张 军(国家高电压计量站)周志成(国网江苏省电力公司电力科学研究院)叶会生(国网湖南省电力公司电力科学研究院)王斯琪(国家高电压计量站)参加起草人:朱振华(国网山东省电力公司电力科学研究院)刘少波(国家高电压计量站)余 青(苏州华电电气股份有限公司)J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)4 概述(1)5 计量性能要求(2)5.1 准确度等级(2)5.2 基本误差与变差(2)6 通用技术要求(3)6.1 外观及结构要求(3)6.2 绝缘强度(3)6.3 稳定性(3)7 计量器具控制(3)7.1 检定条件(3)7.2 检定项目(4)7.3 检定方法(4)7.4 检定结果的处理(7)7.5 检定证书和检定结果通知书(8)7.6 检定周期(8)附录A 检定原始记录格式(9)附录B 检定证书/检定结果通知书内页格式(第2页)(1 2)附录C 检定证书/检定结果通知书检定结果页式样(第3页)(1 3)J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载引 言J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则、J J F1 0 0 1 通用计量术语与定义、J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规程修订工作的基础性系列规范。本规程是对J J G4 9 61 9 9 6版的修订,与J J G4 9 61 9 9 6相比,除编辑性修改外,主要的技术变化包括:增加了“工频高压分压器”的术语与定义(见3.1);增加了两个准确度等级(见5.1);修改了“环境条件”的要求(见7.1.1);修改了“绝缘强度”引用的文件(见7.3.2);补充了“基本误差”试验方法(见7.3.3)。本规程历次版本发布情况为:J J G4 9 61 9 9 6。J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载工频高压分压器检定规程1 范围本规程适用于额定电压为1k V及以上的4 5H z 5 5H z高电压测量的电阻式、电容式、阻容式及电子式分压器的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文件本规程引用了下列文件:G B/T1 6 9 2 7.12 0 1 1 高电压试验技术 第1部分:一般定义及实验要求凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 术语和计量单位3.1 工频高压分压器 h i g h-v o l t a g ed i v i d e ra tp o w e r f r e q u e n c y将一次工频高压转换成便于低压测量的二次工频电压的电压比例装置。4 概述工频高压分压器由承受高电压的高压阻抗臂Z1和产生二次电压的低压阻抗臂Z2串联组成,如图1所示。它把一次工频高压U1转换成便于低压仪器、仪表测量的二次工频电压U2,且U1和U2之间存在明确的比例关系,如式(1)。对于高压及低压阻抗臂均屏蔽良好的工频高压分压器,它的分压比可用分压臂的阻抗值计算,如式(2)。为了减小环境干扰,工频高压分压器的二次电压输出端通常使用屏蔽电缆与测量仪表连接。电缆的屏蔽外皮与芯线间的电容与分压器的低压阻抗臂并联,因此应把二次测量电缆视为分压器的一部分。K=U1U2(1)K=Z1+Z2Z2(2)式中:K 比例常数,称为分压器的分压比;U1、U2 一次电压、二次电压有效值(或峰值),k V;Z1、Z2 高、低压阻抗臂。通常把工频高压分压器分为以下几类:高、低压阻抗臂由电阻器组成的分压器称为电阻式分压器;高、低压阻抗臂由电容器组成的分压器称为电容式分压器;高、低压阻抗臂由电阻器和电容器串联或并联组成的分压器称为阻容式分压器;1J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载 在低压臂采用的电子线路及信号处理的分压器称为电子式高压分压器。图1 工频高压分压器原理电路5 计量性能要求5.1 准确度等级工频高压分压器的准确度等级分为0.0 2级、0.0 5级、0.1级、0.2级、0.5级、1级、2级7个等级。工频高压分压器的分压比相对误差按式(3)计算。=KN-KSKS1 0 0%(3)式中:分压比相对误差,用百分数表示;KN 分压器的分压比标称值;KS 分压器的实际分压比。5.2 基本误差与变差工频高压分压器的最大允许误差是指当输入电压为额定电压的1 0%1 0 0%,环境温度为参考工作温度时的最大允许误差。根据实际用途,可将工频高压分压器分为A类和B类。对于A类工频高压分压器,各准确度等级的工频高压分压器分压比比值差和相位差对应的最大允许误差可按式(4)和式(5)计算。f=a%(4)=0.0 3a%(5)式中:f 分压比比值差对应的最大允许误差;分压比相位差对应的最大允许误差,r a d;a 分压比准确度等级指数。B类工频高压分压器各准确度等级的最大允许误差见表1。表1 B类工频高压分压器准确度等级对应最大允许误差准确度等级0.0 2级0.0 5级0.1级0.2级0.5级1级2级最大允许误差0.0 2%0.0 5%0.1%0.2%0.5%1%2%2J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载 工频高压分压器的变差是指两次电压上升和下降时误差测量结果之差的绝对值,其变差不应超过其最大允许误差的1/3。6 通用技术要求6.1 外观及结构要求工频高压分压器的外表应有原理结构图,图上应对所有在使用时需要进行连接的端子做出标志。铭牌上应标注制造厂、型号、出厂编号、出厂日期、出厂时实测的高低压臂参数、准确度等级、额定电压、额定频率(或额定频率范围)及分压比标称值。工频高压分压器的底座应装与其金属外壳相连的接地端子,端子的直径不小于6mm。如果分压器的低压阻抗臂不与该接地端子连接,则应备有专用接线端子,供分压器测量接地端与公共接地装置连接使用。6.2 绝缘强度工频高压分压器应能承受1.1倍工频额定电压1m i n耐压试验而无闪络或击穿现象。6.3 稳定性工频高压分压器在工作电压下,3 0m i n内分压比误差的变化应不超过与其准确度等级对应的最大允许误差的1/3。作为标准器使用的工频高压分压器在检定周期内分压比误差的变化应不超过与其准确度等级对应的最大允许误差。7 计量器具控制计量器具控制可包括首次检定、后续检定和使用中检查。7.1 检定条件7.1.1 环境条件检定时的环境条件应符合表2规定,空气中不得有影响绝缘性能的有害气体和介质,检定场所没有可察觉的振动。表2 环境温度和湿度的要求被检分压器准确度等级0.0 2级(0.0 50.1)级(0.20.5)级(12)级环境温度(2 01)(2 02)(2 05)(2 01 0)相对湿度3 5%6 0%3 5%6 0%3 5%8 0%3 5%8 0%7.1.2 检定设备及其要求7.1.2.1 主要标准器检定工频高压分压器的主要标准器包括:标准电压互感器或标准电容分压器、感应分压器、测差仪、高压标准电容器、低压标准电容器、高压电容电桥和数字电压表。7.1.2.2 相关要求检定用电源的电压稳定度及频率稳定度,引入的附加误差应不超过被检分压器允许误差的1/1 0;电源谐波总含量应不大于3%。试验电源的频率及输出电压幅值应能覆盖被检分压3J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载器工作频率及工作电压范围,并能无困难地调节到规程要求的检定点。检定时使用的电压比例标准器,其实际误差应不超过被检分压器最大允许误差的1/5。检定用的差值测量装置,其最小分度值应不超过被检分压器最大允许误差的1/1 0,示值误差应不超过2%。用于指示回路平衡状态的检流计及比例误差测量装置,其示值分辨能力应不小于被检分压器最大允许误差的1/2 0,误差测量装置的准确度不低于3级。检定中使用的标准电压表的接入对被检分压器分压比的影响,应不超过其最大允许误差的1/1 0。7.2 检定项目检定项目参见表3。表3 检定项目表检定项目首次检定后续检定使用中检验外观检查+绝缘强度+-基本误差+变差+稳定性-+-注:“+”为应检项目,“-”为可不检项目。7.3 检定方法7.3.1 外观检查通过目测观察,外观和结构应符合6.1的要求。7.3.2 绝缘强度工频高压分压器的绝缘强度试验在分压器整体上进行。具体试验方法应符合G B/T1 6 9 2 7.12 0 1 1中6.3.1耐受电压试验相关要求。7.3.3 基本误差7.3.3.1 一般要求工频高压分压器的分压比基本误差可以使用标准电压互感器、电压比例标准器或电容式电压比例装置采用差值比较法、等功率电桥法及电压比法测量。具体误差试验方法可按表4的方法进行。表4 推荐使用的检定方法序号方法名称适用对象1差值比较法A类工频高压分压器中被检高压分压器标称分压比与标准装置分压比一致的工频高压分压器2等功率电桥法A类工频高压分压器中具有多个分压比且标准装置分压比不一致的工频高压分压器3电压比法B类工频高压分压器4J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载7.3.3.2 差值比较法当被检分压器的分压比标称值与标准互感器的变比相同时可按图2和图3所示差值比较法进行检定;当被检分压器的分压比大于标准互感器的变比时,可在标准电压互感器二次侧级联多盘感应分压器,通过调整感应分压器盘位使得标准装置变比与被检高压分压器标称分压比达到一致。采用差值比较法检定时,差压回路电流负荷对标准器以及被检分压器误差的影响应不超过其最大允许误差的1/1 5。图2 使用标准电压互感器作为标准装置的差值比较法检定线路G工频检流计;Ur e f参考电压;Un标准侧电压;Ux被检高压分压器侧电压。图3 使用电容式电压比例装置作为标准装置的差值比较法检定线路G工频检流计;Ur e f参考电压;Un标准侧电压;Ux被检高压分压器侧电压5J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载7.3.3.3 等功率电桥法当被检高压分压器标称分压比无法通过标准电压互感器二次侧级联多盘感应分压器方式及电容式电压比例标准等方式达到一致时,可采用等功率电桥法进行检定,其原理线路如图4所示。被检高压分压器分压比实际值可按式(6)计算。Kx=CLCHX(1-j D)(6)式中:Kx 被检高压分压器分压比实际值;CH 高压标准电容器实际值,p F;CL 低压标准电容器实际值,p F;X 高压电容电桥比率示值;D 高压电容电桥损耗因数示值。图4 使用标准电容器及高压电容电桥作为标准器的等功率电桥法检定线路CH 高压标准电容器;CL 低压标准电容器7.3.3.4 电压比法当电压稳定度满足检定要求时可以采用电压比法进行检定。其原理线路如图5所示。被检高压分压器分压比实际值可按式(7)计算。Kx=KSV1V2(7)式中:Kx 被检高压分压器分压比实际值;KS 电容式电压比例装置分压比实际值;6J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载V1 标准电压表1示值,V;V2 标准电压表2示值,V。图5 使用电容式电压比例装置和标准电压表做标准的电压比法检定线路7.3.4 检定点的选取检定选点为被检分压器的1 0%,2 0%,5 0%,8 0%,1 0 0%额定电压点。如果分压器的技术条件还规定了其他工作的电压范围,则还应增加相应的上限及下限检定点。7.3.5 基本误差试验在进行基本误差试验前应进行不少于2次的全电压升降试验,然后从下限检定点开始,逐点测量分压比误差。除上限检定点外,其他检定点的误差均在电压上升和下降时各测量一次,以平均值作为测量结果。7.3.6 变差将两次电压上升和下降时误差测量结果之差的绝对值作为变差测量结果。具有多个分压比的工频高压分压器,可根据用户要求按以上方法对受检的分压比逐一检定。7.3.7 稳定性被检分压器施加8 0%额定电压,保持此电压3 0m i n,并测量该点分压比误差,记录试验开始和结束后的分压比误差结果,试验过程中不应发生任何异常现象,检定结果应符合被检分压器准确度等级要求。7.4 检定结果的处理7.4.1 在各检定点整体检定分压比所得数据,修正标准器的误差影响后,对上升和下降测得值取平均值,所得数据按被检分压比(含相位移在内)最大允许误差的1/1 0进行修约。判断被检点误差合格与否,以修约后的数据为准。7.4.2 被检分压器所有受检点的分压比按式(3)计算出误差后,所得结果若不超出表1或表2规定的最大允许误差允许范围,则分压比误差试验结果合格。7.4.3 有多个分压比的工频高压分压器,只有全部分压比检定后,才能评定被检分压7J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载器的准确度等级。7.5 检定证书和检定结果通知书7.5.1 周期检定的工频高压分压器,外观检查和分压比基本误差试验及变差都合格,则判定合格。新制造和修理后的工频高压分压器还需通过绝缘强度试验和稳定性试验合格,则判定合格。7.5.2 检定原始记录格式见附录A。7.5.3 被检工频高压分压器有不合格的检定项目,经过修理后仍不能达到原有技术条件的要求,但降级后能满足该级别的全部技术要求时,允许降到该级使用。7.5.4 按本规程检定合格的工频高压分压器,发给检定证书;检定不合格的工频高压分压器,发给检定结果通知书,并应说明不合格的项目及不合格的内容。检定证书/检定结果通知书格式见附录B,C。7.6 检定周期工频高压分压器的检定周期一般不超过2年。8J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载附录A检定原始记录格式工频高压分压器检定原始记录原始记录号:试验时间:送检单位准确度级别级型号额定一次电压k V制造厂名标称分压比出厂编号额定频率用途A类 B类证书编号检定时使用的标准器:名称准确度等级/最大允许误差出厂编号设备编号有效期至检定时环境条件温度相对湿度%检定结果1.外观检查:2.绝缘电阻试验:3.绝缘强度试验:4.基本误差试验:5.变差:6.稳定性试验:结论及说明:检定日期:年 月 日有效日期:年 月 日检定:记录:核验:第1页 共3页9J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载差值比较法误差测量数据量限项目及误差额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%比值差上升下降平均修约相位差上升下降平均修约电压比法误差测量数据量限示值额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%标准表V1上升标准表V2上升电压比Kx实际值(KS=)标准表V1下降标准表V2下降电压比Kx实际值(KS=)电压比Kx平均值电压比相对误差修约第2页 共3页01J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载等功率电桥法误差数据量限项目及误差额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%X上升下降平均修约D上升下降平均修约CL=p FCH=p F第3页 共3页11J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载附录B检定证书/检定结果通知书内页格式(第2页)证书编号 -检定机构授权说明检定环境条件及地点:温度 地点相对湿度%其他检定使用的计量(基)标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至第页 共页21J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载附录C检定证书/检定结果通知书检定结果页式样(第3页)C.1 检定证书第3页证书编号 -检 定 结 果差值比较法误差测量数据量限项目及误差额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%比值差上升下降平均修约相位差上升下降平均修约电压比法误差测量数据量限示值额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%标准表V1上升标准表V2上升电压比Kx实际值(KS=)标准表V1下降标准表V2下降电压比Kx实际值(KS=)电压比Kx平均值电压比相对误差修约第页 共页31J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载证书编号 -检 定 结 果等功率电桥法误差数据量限项目及误差额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%X上升下降平均修约D上升下降平均修约CL=p FCH=p F检定结论:以下空白第页 共页41J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载C.2 检定结果通知书第3页证书编号 -检 定 结 果差值比较法误差测量数据量限项目及误差额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%比值差上升下降平均修约相位差上升下降平均修约电压比法误差测量数据量限示值额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%标准表V1上升标准表V2上升电压比Kx实际值(KS=)标准表V1下降标准表V2下降电压比Kx实际值(KS=)电压比Kx平均值电压比相对误差修约第页 共页51J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载证书编号 -检 定 结 果等功率电桥法误差数据量限项目及误差额定电压百分数2 0%5 0%8 0%1 0 0%X上升下降平均修约D上升下降平均修约CL=p FCH=p F检定结果不合格项:以下空白第页 共页61J J G4 9 62 0 1 6学兔兔 标准下载