电压监测仪检测指导.doc

电压检测仪检测指导意见

电压监测仪检测指导意见

计量研究所电测

前 言
为进一步规范云南电网公司供电企业的电压监测仪检测方法，确保在线运行、入网的电压监测仪准确可靠，根据电网公司生技部要求，特编写了电压监测仪的现场及实验室检测的指导意见。
目 录

1 适用范围………………………………………………………………(1)
2 引用文件………………………………………………………………(1)
3 定义和术语……………………………………………………………(1)
4 电压监测仪的技术要求……………………………………………… (3)
5 检测项目 ………………………………………………………………(8)
6 检测方法 ……………………………………………………………(10)
7 测试结果数据的处理 ………………………………………………(14)
8 检测周期 … …………………………………………………………(16)
9检测中注意的事项 ……………………………………………………(16)
10 原始记录 ……………………………………………………………(18)
1 适用范围
本指导意见适用于实验室、修理后及现场使用中的电压监测仪的检测。
2 引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本方案的条款。
DL/T 500－2009《电压监测仪使用技术条件》
JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》
GB/T 12325-2008《电能质量 供电电压偏差》
GB/T 6587-86《电子测量仪器基本安全试验》
GB/T 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》
3 术语和定义
3. 1 电压偏差
由于电力系统正常运行状态的缓慢变化，使电压发生偏移，其电压偏差为实际运行电压值与系统额定电压值之差。
3.2 整定电压(标准)值Ub
在电力系统的电压监测点或各电压等级的用户受电端的电压监测点装设的电压监测仪（以下简称监测仪）,其整定电压值即为按GB12325和SD325规定的电压允许偏差的上限电压标准值与下限电压标准值。
3.3 起动电压Uq
刚好驱动监测仪超限计时，并使相应的超限指示器稳定显示时的被监测电压值。
3.4 整定电压值基本误差（rz）
在正常使用条件下，监测仪上、下限整定电压的起动电压Uq和相应的整定电压（标准）值Ub之差与整定电压（标准）值Ub的比值（以百分数表示）。
rz = ×100% （1）
3.5 返回电压（Uf）
刚好使监测仪从超限状态进入合格状态时的被监测电压值。
3.6 灵敏度（K）
上、下限起动电压与相应返回电压之差的绝对值与起动电压的比值（以百分数表示）。
K= ×100% （2）
3.7 被监测的额定电压（Un）
被监测的额定电压即被监测系统的额定电压。其值为100 V、220 V、380V， 10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等。
3.8 工作电源额定电压（Ug）
监测仪的工作电源的额定电压值。其值为100V、220V、380V等。
工作电源频率为：50Hz±1%
3.9 综合测量误差（rc）
在正常使用条件下，被测量的综合测量值Cx（如电压合格率，电压超上限率，电压超下限率，或电压超上限、超下限供电时间等），对应于被测量的预置值Cy的相对误差（以百分数表示）。

rc = ×100% （3）
3.10 时钟误差
在规定的时间间隔内，以时间指示偏差表示的增量或减量。
3.11失电保护时间
当监测仪失去工作电源后，其备用电源能保证监测仪保留所记忆的数据，且能继续走时的规定时间。
3.12 电压合格率
电压质量监测统计的时间单位为“min”。电压合格率的计算公式为
电压合格率（%）=（1-） （4）
注：电压监测总时间为实际总供电时间。
4 电压监测仪的技术要求
4.1外观检查技术要求
a结构是否牢固可靠
b外观是否美观清洁
c各项功能的标志是否齐全，字迹是否清楚
d所有的调节开关或触摸开关安装是否良好、定位准确、操作灵活
e在仪器的面板或外壳上是否有铭牌,铭牌内容包括制造厂名和商标；仪器名称、规格、型号及计量认证标志；额定值（含工作电源额定值和被检测的额定电压）；出厂年月和出厂编号。
f操作界面是否人性化，通过操作界面提示是否可以正确进行操作
4.2电压监测仪辅助电源要求
4.2.1 电压监测仪使用单项交流电源作为辅助电源
4.2.2 100V使用电压互感器二次侧输出电源。对于增强型电压监测仪，应具备外接220V辅助电源接口。
4.2.3 电压监测仪监测的电压为 220V或380V时，电压监测仪的辅助电源一般与被监测的电压一致，可以使用导线和被监测的电压并联。
4.3 电压监测仪测量点要求
4.3.1实时数据
监测仪应能实时测量表1所示实时数据。 表1
序号
项 目
要 求
1
当前电压值（V/kV）
有测量点
4.3.2日数据
监测仪应能统计并记录相关日数据，数据内容见表2。 表2
序号
项 目
要 求
1
日电压合格率（%）
有测量点
2
日电压超上限率(%)
有测量点
3
日电压超下限率(%)
有测量点
4
日整点电压值数据（V/kV）
有测量点
5
日运行时间（分）
有测量点
6
日电压合格超上限时间（分）
有测量点
7
日电压合格超下限时间（分）
有测量点
8
日电压最大值（V/kV）/出现时间(年、月、日、时、分)
有测量点
9
日电压最小值（V/kV）/出现时间(年、月、日、时、分)
有测量点
10
日掉电时间（分）
有测量点
4.3.3月数据
监测仪应能统计并记录相关月数据，数据内容见表3。 表3
序号
项 目
要 求
1
月电压合格率（%）
有测量点
2
月电压超上限率(%)
有测量点
3
月电压超下限率(%)
有测量点
4
月整点电压值数据（V/kV）
有测量点
5
月运行时间（分）
有测量点
6
月电压合格超上限时间（分）
有测量点
7
月电压合格超下限时间（分）
有测量点
8
月电压最大值（V/kV）/出现时间(年、月、日、时、分)
有测量点
9
月电压最小值（V/kV）/出现时间(年、月、日、时、分)
有测量点
10
月掉电时间（分）
有测量点
4.4电压监测仪检测装置的要求
A、电压监测仪检测装置应具备的功能：测定电压监测仪的基本误差、综合测量误差、电压监测总时间、电压超上限时间、电压超下限时间、灵敏度测试、谐波影响试验等。
B、输出不同电压等级的交流电压和电压中的谐波含量及电压幅值；
C、 备有高精度日历时钟，可用于电压检测仪的时间校准。
D、电压监测仪检测装置的准确度等级应高于电压监测仪2个等级。
E、保证电压监测仪检测装置的精度准确及功能可靠，各使用单位按照装置的周期及时送检上级单位检定。
4.5 安全试验
4.5.1绝缘电阻测试
试验方法和要求：电压监测仪对于非工作状态，电源开关置于接通位置，使用500V绝缘电阻表测量电源进线对外壳及地的绝缘电阻应不小于5 MΩ。
4.5.2 介电强度试验
试验方法和要求： 在正常使用条件下，电压监测仪被试部分应能承受表4规定的试验要求，且无击穿与闪络现象发生。 表4
工作电源额定电压（V）
工频试验电压（V）
试验时间（min）
100
1500
1
220
1500
1
380
2000
1
4.6 功能特性检查
4.6.1要求：
A、预置功能：电压监测仪应能预置被测电压额定值、整定电压上限和下限值、典型日、月统计日、日期、时间（单位到s）等参数，整定电压调节范围应满足被测额定电压Un(1±10) %。
B、基本功能：分别设定所需的被测电压监测仪的额定电压，整定电压上、下限值及被检测电压的变化范围，调节输出电压，使其在设定范围内波动。 以1min钟为测试单元，分别测试不同工况下的几个单元，根据具体情况，调显累计时间内的电压合格率，电压超上限率、电压超下限率及相应时间改变、输入信号的大小，检查电压合格率，电压超上限率、电压超下限率统计值的改变是否与实际情况相符。
C、数据管理功能：通过调节电压监测仪时间使其跳跃日和月，查看其是否可以方便查询监测数据的每月，每日的各项统计数据，并可以生成日/月统计表
D、显示功能: 电压监测仪可调显实时电压值、设定的各项参数及日期、时间，并且日期及时间能自动转换。 电压显示范围可到被测额定电压Un(1±20) %，显示数字清楚、正确，刷新周期为2s，显示位数为4位半。
E、停电保护功能：被监测电压信号消失时，监测仪应立即停止统计工作，内部时钟继续运行，在后续的统计值计算中，自动扣除停电时间。电压监测仪工作电源停电时，后背电源必须立即自动投入运行，保证失电保护时间不少于72小时。
F、闭锁或加密功能： 电压监测仪具有闭锁或加密功能，即在闭锁或加密情况下不能再更改整定电压值等参数设置的操作。
G、多路电压信号监测功能： 对可监测统计多路电压输入信号的电压监测仪，试验时，要求被监测电压信号同时加载各输入端。
H、自动恢复功能：监测仪应设置自动恢复系统，恢复时间应小于或等于2s，使其在允许使用条件下，能连续正常工作。
J、数据通信功能试验：电压监测仪应具备数据上传功能。传输协议中必须包含表号，电压的额定整定值、整定上限电压、整定下限电压，读取电压瞬时值，读取当天的统计数据（电压的超下限率、合格率、电压的超上限率），读取电压超限报警信号，读取内部时钟（年、月、日、时、分、秒）。
4.7电压监测仪准确度等级要求
监测仪电压采样周期每秒至少1次，准确度等级为0.5级 表5
精度检测项目
精度的要求
1、电压监测仪基本误差
测量误差≤0.5%
2、电压监测仪叠加带3次谐波、波形总畸变率为5%的基本误差
测量误差≤0.5%
3、 综合测量误差（电压合格率、电压超上限、电压超下限）
测量误差≤0.5%
4、灵敏度误差（上限灵敏度、下限灵敏度）
测量误差≤0.5%
5、电压监测仪内时钟误差
时钟误差每天不超过±1s或每年不超过±5min
5 检测项目
5.1电压监测仪实验室和现场检测项目 表6
检测地点
检测项目
实验室检测
现场检测
外观检查
a结构是否牢固可靠
b外观是否美观清洁
c各项功能的标志是否齐全，字迹是否清楚
d所有的调节开关或触摸开关安装是否良好、定位准确、操作灵活
e在仪器的面板或外壳上是否有铭牌,铭牌内容包括制造厂名和商标；仪器名称、规格、型号及计量认证标志；额定值（含工作电源额定值和被检测的额定电压）；出厂年月和出厂编号。
a外观是否美观清洁
b所有的调节开关或触摸开关安装是否良好、定位准确、操作灵活
c在仪器的面板或外壳上是否有铭牌,铭牌内容包括制造厂名和商标；仪器名称、规格、型号及计量认证标志；额定值（含工作电源额定值和被检测的额定电压）；出厂年月和出厂编号。
功能特性检查
a预置功能：
b基本功能
c数据管理功能
d显示功能
e停电保护功能
f闭锁或加密功能
g自动恢复功能
a预置功能：
b基本功能
c数据管理功能
d显示功能
基本安全测试
a绝缘电阻测试
b介电强度测试

综合误差检测
a基本误差测试
b统计误差的测试
c灵敏度测试
d时钟误差测试
a基本误差测试
b统计误差的测试
c灵敏度测试
6 检测方法
6.1 外观检查及通电检查
6.1.1外观检查技术要求（要求见本指导意见4.1）
6.1.2试验方法：电压监测仪处于非工作状态，用目测法结合操作进行检查（（要求见本指导意见4.2）
6.2 功能特性检查（要求见本指导意见4.3）
A、预置功能：监测仪应能预置被测电压额定值、整定电压上限和下限值、典型日、月统计日、日期、时间（单位到s）等参数，整定电压调节范围应满足被测额定电压Un(1±10) %。
B、基本功能：分别设定所需的被测电压监测仪的额定电压，整定电压上、下限值及被检测电压的变化范围，调节输出电压，使其在设定范围内波动。 以1min钟为测试单元，分别测试不同工况下的几个单元，根据具体情况，查看累计时间内的电压合格率，电压超上限率、电压超下限率及相应时间改变、输入电压信号的大小，检查电压合格率，电压超上限率、电压超下限率统计值的改变等是否与实际情况相符。
C、数据管理功能：通过调节电压监测仪的时间使其跳跃日和月，查看其是否可以方便查询监测数据的每月，每日的各项统计数据，并可以生成日/月统计表
D、显示功能: 电压监测仪可查看实时电压值、设定的各项参数及日期、时间，并且日期及时间能自动转换。 电压显示范围可到被测额定电压Un(1±20) %，显示数字清楚、正确，刷新周期为2s，显示位数为4位半。
E、停电保护功能：被监测电压信号消失时，监测仪应立即停止统计工作，内部时钟继续运行，在后续的统计值计算中，自动扣除停电时间。电压监测仪工作电源停电时，后背电源必须立即自动投入运行，保证失电保护时间不少于72小时。
F、闭锁或加密功能： 电压监测仪具有闭锁或加密功能，即在闭锁或加密情况下不能再更改整定电压值等参数设置的操作。
G、多路电压信号监测功能： 对可监测统计多路电压输入信号的电压监测仪，试验时，要求被监测电压信号同时加载各输入端。
H、自动恢复功能：监测仪应设置自动恢复系统，恢复时间应小于或等于2s，使其在允许使用条件下，能连续正常工作。
J、数据通信功能试验：电压监测仪应具备数据上传功能。传输协议中必须包含表号，电压的额定整定值、整定上限电压、整定下限电压，读取电压瞬时值，读取当天的统计数据（电压的超下限率、合格率、电压的超上限率），读取电压超限报警信号，读取内部时钟（年、月、日、时、分、秒）。
6.3 安全试验
6.3.1绝缘电阻测试 （要求见本指导意见4.4.1）
试验方法：电压监测仪对于非工作状态，电源开关置于接通位置，使用500V绝缘电阻表测量电源进线对外壳及地的绝缘电阻。
6.3.2 介电强度试验
试验方法： 在正常使用条件下，电压监测仪被试部分应能承受表4规定的试验要求，且无击穿与闪络现象发生。
6.4 精度检测
6.4.1试验的条件 表7
电源电压
额定电压Ug （1±20%）
电源频率
50Hz（1±5%）
环境温度
(20±10 )ºC
相对湿度
（45-75）%
6.4.2基本误差测试：
在电压监测仪检测装置上设置额定电压，电压变比、谐波次数、波形总畸变率的幅值。
A、测试电压监测仪基本误差时，先将电压监测仪预热10分钟，然后按照电压测试范围，在电压监测仪的输入端分别施加额定电压的80%、100%、120% 3个标准电压值，分别读取电压监测仪读数。（例如：测100V量程档80%额定电压点，本装置读数为80.00V，监测仪读数为80.20V，被测监测仪的相对误差为：80.20-80.00/80.00×100%=0.25%。）并通过计算公式（1）计算相对误差，要求满足本指导意见4.6表5 要求。
B、测试电压监测仪谐波影响的基本误差。在正常使用条件下，分别在电压监测仪的额定电压的80%、100%、120% 幅值上叠加入3次谐波量使波形总畸变率为5%时，分别读取电压监测仪读数。并通过计算公式（1）计算相对误差，要求满足本指导意见4.6表5 要求。
6.4.3灵敏度误差试验：
A、在监测仪的输入端加100%的额定电压，然后缓慢地上升，当监测仪刚好驱动超上限计时及刚好从合格状态进入超限状态时（同理做返回试验），分别读取标准电压值（超上限起动电压与超上限返回电压），并通过计算公式（2）计算相对误差，要求满足本指导意见4.6表5 要求。
B、在监测仪的输入端加100%的额定电压，然后缓慢地下降，当监测仪刚好驱动超下限计时及刚好从合格状态进入超下限状态时（同理做返回试验），分别读取标准电压值（超下限起动电压与超下限返回电压）。并通过计算公式（2）计算相对误差，要求满足本指导意见4.6表5 要求。
6.4.4统计误差的检测：
在监测仪整个测量范围内（额定电压值的８０％～１２０％），设定电压合格区域下限值ＵＸ与电压合格区域上限值ＵＳ，选择一台稳定度高于等于0.05%标准电源，假设ＵＸ＝９５ Ｖ，ＵＳ＝１０５ Ｖ，ＵＮ为额定电压ＵＮ＝１０0 Ｖ。
A、在０～１０ ｍｉｎ时间段内，输入一个大于８０％ＵＮ小于ＵＸ的电压值Ｕ１。当输入电压小于ＵＸ时，电压监测仪不应进入合格和超上限区域，在整个０～１０ ｍｉｎ时间段里电压监测仪超下限功能报警。超限指示不显示，待监测时间满10min后切断被监测电压，分别显示或打印出超下限率、合格率、超上限率（理论值为：超下限率为100.0%、合格率为0.0%、超上限率为0.0%）。并通过计算公式（3）计算相对误差，要求满足本指导意见4.6表5 要求。
B、在１０～２０ ｍｉｎ时间段内，输入一个大于ＵＸ小于ＵＳ的电压值Ｕ２，当Ｕ２大于ＵＸ小于ＵＳ时，电压监测仪不应进入超下限区域和超上限区域，在整个10～2０ ｍｉｎ时间段里监测仪合格功能报警。超上、下限指示不显示，待监测时间满10min后切断被监测电压，分别显示或打印出超下限率、电压合格率、超上限率（理论值为：超下限率为50.0%、合格率为50.0%、超上限率为0.0%）。并通过计算公式（3）计算相对误差，要求满足本指导意见4.6表5 要求。
C、在２０～３０ ｍｉｎ时间段内，输入一个大于ＵＳ小于１２０％ＵＮ的电压值Ｕ３，电压监测仪不应进入超下限区域和合格区域，在整个10～2０ ｍｉｎ时间段里监测仪合格功能报警。超下限、合格指示不显示，待监测时间满10min后切断被监测电压，分别显示或打印出电压合格率、超上限率、超下限率（理论值为：超下限率为33.3%、电压合格率为33.3%、超上限率为33.3%）。并通过计算公式（3）计算相对误差，要求满足本指导意见4.6表5 要求。
6.6时钟误差测试
A、 在监测仪上任意设置年、月、日、时、分、秒值，连续运行3天（每24h测量时钟1次），与标准计时秒表瞬时值比较，并计算3天实走日差的算术平均值，其误差应符合表5的要求。
7 测试结果数据的处理
7.1修约要求
检测电压监测仪时，测得的数据和经过计算后得到的数据，在填入校验证书时都应经过修约。根据修约后的数据判断监测仪是否合格。
数据修约到被检监测仪基本误差极限值的1/10。而且末位数只能是以下三种情况。
末位数是1的整数倍（即取0-9的任何数）
末位数是2的整数倍（即取由0-8之间的任何偶数）
末位数是5的整数倍（即取0或5）
7.2 修约方法
当被检监测仪基本误差极限值末位数是1时，修约后末位数是1的整数倍。对舍弃的数字中左边第一位采用四舍五入的方法。恰等于5时，若保留数字的末位数是奇数，则进一位，若保留数字的末位数是偶数，则舍去。
当被检监测仪基本误差极限值末位数是2时，修约后末位数是2的整数倍。当待修约的数的有效位数多于保留的数的有效位数时，应这样修约，若保留数字的末位数是偶数，则舍去右边的数，是奇数，则进一位。当待修约的数的有效位数不变时，应这样修约，若保留数字的末位数是偶数，维持不变，若保留数字的末位数是1，修约为2；末位数是3、5，则修约为4；末位数是7、9，则修约为8。
当被检监测仪基本误差极限值末位数是5时，修约后末位数是5的整数倍。----向最靠近0或5的数修约。例如，100.74、100.76、100.50、100.05、100.2、100.7这几个数修约成4位数时，就应修约为100.5、101.0、100.5、100.0、100.0和100.5。对于2.5和7.5这样介于中间的数可这样修约：2.5舍去，7.5进一位。例如100.25修约为4位数时，应该修约为100.0；100.75修约为4位数时，就应该修约为101.0。
7.3 检测结果的处理
A、 检测监测仪必须出具校验报告，给出修约后的校验数据，注明是否合格。
B、 检测报告和校验记录应保存至少2个周期。
C、 检测报告、检测记录都应由检测人员、核验人员签名。
8 检测周期
8.1 电压监测仪安装前在实验室进行首次检测。
8.2现场使用中的电压监测仪检测周期为：重要电压监测点一年，一般电压监测点1-3年。
9 检测中注意的事项
9.1 检测电压监测仪过程中，电压监测仪监测的额定电压不明确。接入低于监测的额定电压80%时，监测仪不显示；输入电压监测仪的电压示值大于额定的120%以上，很容易烧坏电压监测仪；
9.2 检测电压监测仪基本误差时，根据电压监测仪监测的电压等级，有时需要在电压监测仪检测装置上设置电压变比，使电压监测仪检测装置和电压监测仪显示一致。
9.3 检测电压监测仪灵敏度时，需要缓慢的细微的调节升、降电压示值，并仔细观察电压监测仪上超上、下限返回电压，超上、下限启动电压指示功能的变化情况。
9.4 在检测电压监测仪统计功能误差前，需要对电压监测仪清零处理。以防统计过程中超上限、合格率、下限率不正确。
9.5 特别值得关注的是查看三个不同统计结果时，电压监测仪需要单独施加辅助电源，不能再施加电压信号至电压监测仪的监测端子上，以防统计功能继续统计，影响三段的统计结果。

附表1
电压监测仪检测原始记录
名称（单位/变电站） 安装地点 记录编号
环境温度 湿度 校验日期 年 月 日
试验标准设备名称 试验标准设备型号
试验标准设备编号 试验标准设备有效期
型号

编号

等级

制造厂

额定电压

整定值

上限整定值

下限整定值

外观检查

功能特性检查

绝缘电阻测试

介电强度 （ ）V
(有/无)击穿现象； (有/无)闪络现象；
失电保护时间

时钟误差检测

基本误差校验
80% Un
100% Un
120% Un
标准
被检
误差
标准
被检
误差
标准
被检
误差

3次谐波5%
3次谐波5%
3次谐波5%
标准
被检
误差
标准
被检
误差
标准
被检
误差

灵敏度校验
上限起动电压
上限返回电压
上限灵敏度

下限起动电压
下限返回电压
下限灵敏度

综合测量误差
电压合格率
电压超上限率
电压超下限率
上、下限电压波动

超上限电压波动

超下限电压波动

结论

备注

检测员 核验员
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