JJG 1176-2021 谐波电流互感器-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 1 7 62 0 2 1谐 波 电 流 互 感 器H a r m o n i cC u r r e n tT r a n s f o r m e r s 2 0 2 1-1 0-1 8发布2 0 2 2-0 4-1 8实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布谐波电流互感器检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fH a r m o n i cC u r r e n tT r a n s f o r m e r sJ J G1 1 7 62 0 2 1 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:国家高电压计量站中国电力科学研究院有限公司清华大学 参加起草单位:中国计量科学研究院许继集团有限公司国网陕西省电力公司电力科学研究院武汉磐电科技股份有限公司 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 G1 1 7 62 0 2 1本规程主要起草人:李 鹤(国家高电压计量站)岳长喜(中国电力科学研究院有限公司)赵 伟(清华大学)参加起草人:王家福(中国计量科学研究院)田志国(许继集团有限公司)宋晓林(国网陕西省电力公司电力科学研究院)孙 军(武汉磐电科技股份有限公司)J J G1 1 7 62 0 2 1目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和定义(1)4 概述(2)5 计量性能要求(2)5.1 准确度等级和误差限值(2)5.2 稳定性(3)5.3 磁饱和裕度(3)6 通用技术要求(3)6.1 外观(3)6.2 绝缘电阻(3)6.3 工频耐受电压(3)6.4 绕组极性要求(3)7 计量器具控制(3)7.1 检定条件(3)7.2 检定用计量标准器及配套设备(3)7.3 检定项目(4)7.4 检定方法(4)7.5 检定结果的处理(6)7.6 检定周期(6)附录A 检定原始记录格式(7)附录B 检定证书/检定结果通知书内页格式(1 1)附录C 检定证书/检定结果通知书检定结果页格式(1 2)J J G1 1 7 62 0 2 1引 言J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示、J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则共同构成支撑本规程的基础性系列规范。本规范参考了G B/T1 4 5 4 91 9 9 3 电能质量 公用电网谐波、G B/T2 0 8 4 0.12 0 1 0 互感器 第1部分:通用技术要求、G B/T2 0 8 4 0.22 0 1 4 互感器 第2部分:电流互感器的补充技术要求、J J G3 1 32 0 1 0 测量用电流互感器和J J G1 0 2 1 电力互感器等技术文件。本规程为首次发布。J J G1 1 7 62 0 2 1谐波电流互感器检定规程1 范围本规程适用于安装在6k V及以上电力系统中额定基波(频率为5 0H z或6 0H z)电流不高于30 0 0A,总谐波电流不高于6 0 0A,谐波次数最高至5 0次谐波的电磁式谐波电流互感器的首次检定、后续检定和使用中检查。6k V以下的可参照本规程执行。本规程不适用于二次输出为数字信号的谐波电流互感器。2 引用文件本规程引用了下列文件:J J G3 1 32 0 1 0 测量用电流互感器J J G1 0 2 1 电力互感器G B/T1 4 5 4 91 9 9 3 电能质量 公用电网谐波G B/T2 0 8 4 0.12 0 1 0 互感器 第1部分:通用技术要求G B/T2 0 8 4 0.22 0 1 4 互感器 第2部分:电流互感器的补充技术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 术语和定义G B/T2 0 8 4 0.12 0 1 0、G B/T2 0 8 4 0.22 0 1 4界定的及以下术语和定义适用于本规程。3.1 谐波电流互感器 h a r m o n i cc u r r e n t t r a n s f o r m e r一种能将含有谐波分量的一次电流按比例变换为二次电流的电流互感器。3.2 基波(分量)f u n d a m e n t a l(c o m p o n e n t)对周期性交流量进行付立叶级数分解,得到的频率与工频相同的分量。G B/T1 4 5 4 91 9 9 3,术语3.33.3 谐波(分量)h a r m o n i c(c o m p o n e n t)对周期性交流量进行付立叶级数分解,得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。G B/T1 4 5 4 91 9 9 3,术语3.43.4 谐波次数(h)h a r m o n i co r d e r(h)谐波频率与基波频率的整数比。G B/T1 4 5 4 91 9 9 3,术语3.53.5 谐波含有率 h a r m o n i c r a t i o(HR)周期性交流量中含有的第h次谐波分量的方均根值Ih与基波分量的方均根值I1之比(用百分数表示)。第h次谐波电流含有率以HR Ih表示:1J J G1 1 7 62 0 2 1HR Ih=IhI11 0 0%3.6 谐波含量 h a r m o n i cc o n t e n t从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。G B/T1 4 5 4 91 9 9 3,术语3.63.7 总谐波电流 t o t a lh a r m o n i cc o n t e n t2次5 0次谐波电流分量In的总有效值:总谐波电流=5 0n=2In23.8 总谐波畸变率 t o t a lh a r m o n i cd i s t o r t i o n(THD)周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比(用百分数表示)。G B/T1 4 5 4 91 9 9 3,术语3.84 概述谐波电流互感器是采用电磁感应、零磁通等原理将一次基波和谐波电流按照一定比例转换为二次电流的互感器,其基波电流及各次谐波电流的变比相同。谐波电流互感器与谐波电能表配合使用,可用于谐波电能计量。5 计量性能要求5.1 准确度等级和误差限值谐波电流互感器测量基波电流的准确度等级和误差限值应满足J J G1 0 2 1中对互感器误差限值的相关规定。在不同谐波次数、额定功率因数、二次负荷为额定二次负荷及下限负荷之间的任一数值时,各准确度等级谐波电流互感器测量谐波电流的实际误差不得超过表1规定的误差限值。表1 谐波电流互感器测量谐波电流的误差限值谐波次数谐波电流占额定电流百分比准确度等级0.1级0.2级/0.2 S级0.5级/0.5 S级1级比值差%相位差 比值差%相位差 比值差%相位差 比值差%相位差 21 31 0%0.7 54 51.59 03.01 8 07.5 2 0%0.53 01.06 02.01 2 05.03 0 01 45 01 0%1.59 03.01 8 06.03 6 01 5 注:1 谐波电流互感器的额定电流定义为基波额定电流。2 二次负荷及功率因数在基波频率(5 0H z或6 0H z)下定义。2J J G1 1 7 62 0 2 15.2 稳定性在检定周期内谐波电流互感器的基波误差变化不得超过其误差限值的2/3。5.3 磁饱和裕度谐波电流互感器铁心磁通密度在相当于额定电流和额定负荷状态下的1.5倍时,基波误差不超过额定电流及额定负荷下误差限值的1.5倍。6 通用技术要求6.1 外观谐波电流互感器外观应满足以下要求:a)外观完好,接线端子标志清晰完整;b)铭牌上标识以下信息:产品名称及型号、制造厂名称、出厂编号、出厂日期、额定电压、额定电流比、准确度等级;c)油绝缘互感器油位正确,气体绝缘互感器充气压力正常,固体绝缘互感器绝缘表面无放电痕迹。6.2 绝缘电阻谐波电流互感器的绝缘电阻应满足以下要求:a)一次对二次绝缘电阻不小于15 0 0M;b)二次绕组之间及二次绕组对地绝缘电阻不小于5 0 0M。6.3 工频耐受电压谐波电流互感器的各绝缘组件间应能承受以下工频电压1 m i n而不发生击穿或闪络:a)一次对二次及地的工频耐受电压值为出厂实验电压的8 5%(6 6k V及以上电流互感器除外);b)二次对地、二次绕组之间的工频耐受电压值为2k V。6.4 绕组极性要求谐波电流互感器的绕组极性应为减极性。7 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。7.1 检定条件环境温度:-2 5+5 5;相对湿度:不大于9 5%。7.2 检定用计量标准器及配套设备7.2.1 计量标准器7.2.1.1 电流比例标准检定中使用的标准谐波电流互感器应满足以下要求:1)准确度等级至少比被检互感器高两个等级,在检定环境条件下的实际误差不超过被检互感器基本误差限值的1/5。标准器的变差应不超过它的基本误差限值的1/5。3J J G1 1 7 62 0 2 1其实际二次负荷(含差值回路负荷),应不超出其规定的上限与下限负荷范围。如果需要使用标准器的误差检定值,则标准器的实际二次负荷(含差值回路负荷)与其检定证书所标负荷之差应不超过1 0%。2)当标准器不具备上述条件时,可以选用比被检互感器高一个准确度级别的标准器,并根据J J G3 1 32 0 1 0中5.4.3.2给出的公式修正标准器引入的误差。7.2.1.2 误差测量装置可采用比较法或直接采集法测量,应具备谐波分量的误差测量功能。检定时,由误差测量装置所引起的测量误差,应不超过被检电流互感器误差限值的1/1 0。其中,装置灵敏度引起的测量误差不超过误差限值的1/2 0。7.2.2 配套设备7.2.2.1 电流负荷箱检定中,电流互感器负荷箱应满足J J G1 0 2 1中对电流负荷箱的要求。7.2.2.2 实验电源进行基波及单次谐波误差实验时,总谐波畸变率不大于5%。实验电流的基波或谐波的频率误差不大于1%。7.2.2.3 监视用电流表检定中,监视试验电流所用的表计测量基波分量的准确度不低于1.5%,测量各次谐波分量的准确度不低于3%。7.3 检定项目谐波电流互感器的检定项目按表2规定。表2 检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查外观+绝缘电阻+-工频耐受电压+-绕组极性+-误差基波+单次谐波+稳定性-+-磁饱和裕度+-注:表中符号“+”表示必检项目,符号“-”表示可不检项目。7.4 检定方法7.4.1 外观检查用目测法检查,应符合6.1的要求。7.4.2 绝缘电阻测量使用25 0 0V兆欧表分别测量一次绕组与二次绕组、一次绕组与地、各二次绕组4J J G1 1 7 62 0 2 1(如果有)之间、二次绕组与地之间的绝缘电阻,测得的结果应满足6.2的要求。7.4.3 工频耐受电压实验使用频率为5 0H z 0.5H z、失真度不大于5%的正弦电压。实验电压有效值测量误差不大于5%。实验时应从接近零的电压平稳上升,在6.3规定的耐压值停留1m i n,然后平稳下降到零电压。实验时应无异音、异味,无击穿和表面放电。7.4.4 绕组极性检查推荐使用互感器校验仪检查绕组的极性。根据互感器的接线标志,完成测量接线后,升电流至额定值的5%以下试测,用校验仪的极性指示功能或误差测量功能确定互感器的极性。绕组极性应符合6.4的要求。7.4.5 误差测量7.4.5.1 一般要求按被检电流互感器准确度等级,按7.2.1的要求选用标准器及误差测量装置。7.4.5.2 基波误差测量基波误差测量实验按照J J G1 0 2 1的要求进行。7.4.5.3 单次谐波误差测量单次谐波误差测量线路图见图1。按照图1线路图,试验电源对标准及被检谐波电流互感器施加单一频率正弦波电流。谐波电流次数依次选取为3次、5次、7次、9次、1 1次、1 3次、1 4次、2 0次、3 0次、4 0次和5 0次。对于3次1 3次谐波电流,测量1 0%和2 0%额定电流下的误差;1 4次及以上谐波电流,仅测量1 0%额定电流下的误差。标准及被测的二次电流接入误差测量装置,进行电流电压变换和数字采样,进一步计算得到被检互感器变换谐波电流的比值差和相位差。若被检电流互感器含有共用一次绕组的其他电流互感器,其二次绕组用导线短路并接地。注:标准器与被检谐波电流互感器的变比可不相同,但两者变比比值应控制在0.42.5之内。图1 单次谐波误差测量线路图ZB电流负荷箱;1 TXNTX与被检电流互感器共用一次绕组的互感器5J J G1 1 7 62 0 2 17.4.6 稳定性实验只对谐波电流互感器的基波分量稳定性进行考核。取上个周期基波误差测量结果与当前测量结果比较,计算两次测量结果中比值差的差值和相位差的差值,应满足5.2的要求。7.4.7 磁饱和裕度试验7.4.7.1 一般要求在5 0H z(或6 0H z)下进行该试验。7.4.7.2 直接测量如果被检谐波电流互感器1 5 0%额定电流点在标准装置的测量范围内,按7.4.5.2的测量方法直接测量误差,应满足5.3的要求。7.4.7.3 间接测量如果不具备在1 5 0%额定电流点测量误差的标准装置,可以通过增加二次负荷的方法间接测量。按照J J G1 0 2 1中规定的试验方法进行,应满足5.3的要求。7.5 检定结果的处理7.5.1 误差计算谐波电流互感器测量基波电流或第n次谐波分量的比值误差fn按式(1)定义:fn=KII2n-I1nI1n1 0 0%(1)式中:KI 谐波电流互感器的额定电流比;I1n 一次电流第n次谐波分量的方均根值,n等于1时表示基波分量;I2n 二次电流第n次谐波分量的方均根值,n等于1时表示基波分量。谐波电流互感器的相位误差n定义为一次电流相量I1n与二次电流相量I2n的相位差,单位为()。相量方向以理想电流互感器的相位差为零来决定,当二次电流相量I2n超前一次电流相量I1n时,相位差为正,反之为负。7.5.2 检定数据应按附录A的格式做好原始记录。原始记录应至少保存两个检定周期。7.5.3 按本规程得到的被检互感器在全部检定点的误差,如果符合5.1的要求,且稳定性、磁饱和裕度符合5.2和5.3的规定,则认为误差合格。7.5.4 被检互感器外观检查、绝缘电阻测量、工频耐受电压试验和绕组极性检查合格,各项误差符合5.1的要求,则互感器检定合格并出具检定证书,并在检定证书上给出互感器的误差检定结果。7.5.5 检定结果有不合格项目的互感器,如降级后能符合所在级别全部技术要求,允许降级使用。不适合降级使用的互感器,发给检定结果通知书,并在通知书中说明不合格的项目并给出检定数据。7.6 检定周期谐波电流互感器的检定周期不得超过1 0年。6J J G1 1 7 62 0 2 1附录A检定原始记录格式原始记录(第号)委托单位:试品名称:制造单位:型号规格:试品编号:检定时间:7J J G1 1 7 62 0 2 1设备基本信息额定电压k V基波频率H z额定电流比准确度等级级额定负荷VA下限负荷VA额定功率因数检定依据:检定使用的计量标准器具标准器具名称型号出厂编号测量范围准确度等级证书号及有效期限检定环境条件环境温度 相对湿度%检定项目 1.外观检查:2.绝缘电阻测量:一、二次绕组间绝缘电阻:二次绕组间及对地绝缘电阻:3.工频耐受电压实验:一次绕组对二次绕组工频耐压:二次绕组间及对地工频耐压:4.绕组极性检查:5.误差测量:详见数据表格 6.稳定性实验:7.磁饱和裕度实验:检定员:记录:校核员:8J J G1 1 7 62 0 2 1基波误差数据表格比值差的倍率因数:%相位差的倍率因数:()变比项目及误差额定电流百分比二次负荷152 01 0 01 2 0VAc o s比值差相位差比值差相位差上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约比值差相位差比值差相位差上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约比值差相位差比值差相位差上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约9J J G1 1 7 62 0 2 1单次谐波误差数据表格比值差的倍率因数:%相位差的倍率因数:()变比频率项目及误差额定电流百分比二次负荷1 02 0VAc o s比值差相位差比值差相位差比值差相位差比值差相位差比值差相位差比值差相位差上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约上 升修 约01J J G1 1 7 62 0 2 1附录B检定证书/检定结果通知书内页格式证书编号-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11J J G1 1 7 62 0 2 1附录C检定证书/检定结果通知书检定结果页格式C.1 检定证书证书编号-检定结果 1.外观检查:2.绝缘电阻测量:一、二次绕组间绝缘电阻:二次绕组间及对地绝缘电阻:3.工频耐受电压实验:一次绕组对二次绕组工频耐压:二次绕组间及对地工频耐压:4.绕组极性检查:5.稳定性实验:6.磁饱和裕度实验:7.误差数据基波误差数据比值差f的倍率因数:%相位差的倍率因数:变比误差额定电流百分比二次负荷152 01 0 01 2 0VAc o sf f f f 第页共页21J J G1 1 7 62 0 2 1单次谐波误差数据比值差f的倍率因数:%相位差的倍率因数:变比频率误差额定电流百分比二次负荷1 02 0VAc o sf f f f f f 结论:以下空白第页共页31J J G1 1 7 62 0 2 1C.2 检定结果通知书证书编号-检定结果 1.外观检查:2.绝缘电阻测量:一、二次绕组间绝缘电阻:二次绕组间及对地绝缘电阻:3.工频耐受电压实验:一次绕组对二次绕组工频耐压:二次绕组间及对地工频耐压:4.绕组极性检查:5.稳定性实验:6.磁饱和裕度实验:7.误差数据基波误差数据比值差f的倍率因数:%相位差的倍率因数:变比误差额定电流百分比二次负荷152 01 0 01 2 0VAc o sf f f f 第页共页41J J G1 1 7 62 0 2 1单次谐波误差数据比值差f的倍率因数:%相位差的倍率因数:变比频率误差额定电流百分比二次负荷1 02 0VAc o sf f f f f f 检定结果不合格项:以下空白第页共页51J J G1 1 7 62 0 2 1