JJF(魯) 132-2022 變壓器損耗測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范

1、山東省地方計量技術(shù)規(guī)范JJF（魯） 1322022變壓器損耗測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification of Transformer Loss Measuring System20220624 發(fā)布20220701 實施山 東 省 市 場 監(jiān) 督 管 理 局 發(fā) 布JJF（魯） 1322022JJF（魯） 1322022變壓器損耗測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification of Transformer LossMeasuring System歸 口 單 位：山東省電磁計量技術(shù)委員會主要起草單位：山東省計量檢測中心山東省計量科學(xué)研究院山東省社會公正

2、計量行有限公司參加起草單位：威海市產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)計量檢驗研究院東營市工業(yè)產(chǎn)品檢驗與計量檢定中心山東雙益電氣有限責(zé)任公司青島高科通信股份有限公司本規(guī)范委托山東省電磁計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：王梅洲（山東省計量檢測中心） 公茂龍（山東省計量科學(xué)研究院）王尚（山東省社會公正計量行有限公司）參加起草人：王美玲（威海市產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)計量檢驗研究院） 燕慶廣（東營市工業(yè)產(chǎn)品檢驗與計量檢定中心） 于冠學(xué)（山東雙益電氣有限責(zé)任公司）孫 芮（青島高科通信股份有限公司）目錄 HYPERLINK l _bookmark0 引言（錯誤！未定義書簽。） HYPERLINK l _bookmark1 1范圍（1

3、） HYPERLINK l _bookmark2 2引用文件（1） HYPERLINK l _bookmark3 3概述（1） HYPERLINK l _bookmark4 計量特性（1） HYPERLINK l _bookmark5 有功功率示值誤差（1） HYPERLINK l _bookmark6 電壓示值誤差（1） HYPERLINK l _bookmark7 電流示值誤差（1） HYPERLINK l _bookmark8 校準(zhǔn)條件（1） HYPERLINK l _bookmark9 環(huán)境條件（1） HYPERLINK l _bookmark10 測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備（2） HYPER

4、LINK l _bookmark11 校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法（2） HYPERLINK l _bookmark12 校準(zhǔn)項目（2） HYPERLINK l _bookmark13 校準(zhǔn)方法（2） HYPERLINK l _bookmark14 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)（6） HYPERLINK l _bookmark15 復(fù)校時間間隔（6） HYPERLINK l _bookmark16 附錄 A高壓電容電橋法（7） HYPERLINK l _bookmark17 附錄 B有功功率測量不確定度評定示例（8） HYPERLINK l _bookmark18 附錄 C校準(zhǔn)原始記錄格式（13） HYPERLINK

5、l _bookmark19 附錄 D校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式（15）I引言本規(guī)范依據(jù)國家計量技術(shù)規(guī)范 JJF 1071-2010國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則、JJF 1001-2011通用計量術(shù)語和定義、JJF 1059.1-2012測量不確定度評定與表示編制而成。本規(guī)范是首次制定。II變壓器損耗測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于電壓測量范圍為 0.1 kV220 kV 的變壓器損耗測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用了下列文件：GB 1094.1電力變壓器 第 1 部分：總則GB/T 6451油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求DL/T 1516相對介損及電容測試儀通用技術(shù)條件凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本

6、適用于該規(guī)范；凡是不注日期的引用文件， 其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。概述變壓器損耗測量系統(tǒng)（以下簡稱測量系統(tǒng)）主要用于測量變壓器損耗的有功功率。測量系統(tǒng)的被測量是變壓器損耗的有功功率，輸入量是被測有功功率的電壓、電流。測量系統(tǒng)一般是由電壓采集單元、電流采集單元、測量單元組成。由電壓采集單元、電流采集單元采集試驗數(shù)據(jù)至測量單元，可得到測量系統(tǒng)有功功率示值、電壓示值、電流示值。計量特性有功功率示值誤差測量系統(tǒng)有功功率示值誤差一般不超過3%。電壓示值誤差測量系統(tǒng)電壓示值誤差一般不超過0.2%。電流示值誤差測量系統(tǒng)電流示值誤差一般不超過0.2%。注：以上指標(biāo)不適用于合格性判別，僅供參考

7、。計量特性以產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)為準(zhǔn)。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件環(huán)境溫度：（540）（若測量標(biāo)準(zhǔn)對環(huán)境溫度有特殊要求，按其要求的溫度范圍）。相對濕度：小于 85%。1供電電源：（38038）V 或（22022）V，頻率：（500.5）Hz，電源波形畸變率不大于 3%。周圍環(huán)境無影響儀器正常工作的電磁場干擾和機械振動。測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備電壓互感器電壓互感器的測量范圍應(yīng)覆蓋被校測量系統(tǒng)的測量范圍，準(zhǔn)確度等級不低于 0.01 級。電流互感器電流互感器的測量范圍應(yīng)覆蓋被校測量系統(tǒng)的測量范圍，準(zhǔn)確度等級不低于 0.01 級。標(biāo)準(zhǔn)功率表在不同功率因數(shù)下，標(biāo)準(zhǔn)功率表的最大允許誤差應(yīng)優(yōu)于測量系統(tǒng)最大允許誤差的 1/5。功率輸出

8、源輸出電壓、電流穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于 0.02% /min；輸出功率(cos=1)穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于 0.02% /min。升壓器、升流器升壓器輸入電壓應(yīng)與功率輸出源輸出電壓相匹配，升壓器輸出電壓應(yīng)滿足校準(zhǔn)電壓需求；升流器輸入電流應(yīng)與功率輸出源輸出電流相匹配，升流器輸出電流應(yīng)滿足校準(zhǔn)電流需求。校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項目測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)項目見表 1。表 1校準(zhǔn)項目序號校準(zhǔn)項目計量特性校準(zhǔn)方法1有功功率示值誤差4.16.2.22電壓示值誤差4.26.2.33電流示值誤差4.36.2.4校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前準(zhǔn)備外觀檢查測量系統(tǒng)所有部件外觀應(yīng)符合以下要求：各部件外觀完好，無明顯的變形和損傷，無放電痕跡；充油設(shè)備無滲漏油，充

9、氣設(shè)備氣壓在正常的氣壓范圍內(nèi)，干式設(shè)備無裂痕；2所有電氣設(shè)備的金屬外殼有接地端子，有易見、清晰、不易脫落的接地標(biāo)志；測量系統(tǒng)所有連接牢固；測量系統(tǒng)銘牌清晰，至少應(yīng)包括產(chǎn)品名稱、型號、出廠編號和制造廠名稱信息。功能檢查調(diào)節(jié)功能正常，通電后，各狀態(tài)指示正確。有功功率示值誤差校準(zhǔn)點的選取有功功率示值校準(zhǔn)點的選取見表 2。表 2測量系統(tǒng)有功功率示值校準(zhǔn)點序號電壓 VkV電流 IA功率因數(shù) PF適用變壓器電壓等級/kV備注10.1/ 3、0.4/ 3、0.8/ 31、5、50、100、200(400)1、0.5 L、0.1 L10I 5 A 時，功率因數(shù)只選擇 1、0.5 L21.5/ 3、3/ 3、1

10、0/ 32、10、50、100、400(600)1、0.1 L、0.05 L35I 10 A 時，功率因數(shù)只選擇 1、0.1 L35/ 3、10/ 3、20/ 3、40/ 32、10、50、100、200、500、1000、20001、0.1 L、0.05 L、0.02 L110I 30 A 時，功率因數(shù)只選擇 1、0.1 L45/ 3、10/ 3、20/ 3、60/ 32、10、50、100、200、500、1000、20001、0.1 L、0.05 L、0.01 L220I 30 A 時，功率因數(shù)只選擇 1、0.1 L55/ 3、10/ 3、35/ 3、110/ 3、220/ 35、20、

11、50、100、200、500、1000、20001、0.1 L、0.05 L、0.01 L220I 50 A 時，功率因數(shù)只選擇 1、0.1 L注 1：有功功率校準(zhǔn)點，可根據(jù)電壓、電流選取點及功率因數(shù)進(jìn)行組合校準(zhǔn)，也可以選擇一電壓點與所有電流點在相應(yīng)功率因數(shù)下校準(zhǔn)，選擇一電流點與所有電壓點在相應(yīng)功率因數(shù)下校準(zhǔn)。注 2：對于 10 kV 非晶合金變壓器測量系統(tǒng)最低電流宜校準(zhǔn)到 0.2 A。也可根據(jù)用戶要求選擇校準(zhǔn)點。接線方式測量系統(tǒng)有功功率示值校準(zhǔn)接線方式見圖 1。將升壓器輸出端、標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器一次側(cè)、測量系統(tǒng)電壓端并聯(lián)；將升流器輸出端、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器一次側(cè)、測量系統(tǒng)電流端串聯(lián)；控制功率輸出源輸

12、出，并通過標(biāo)準(zhǔn)功率表獲取測量數(shù)據(jù)。3功率輸出源升流器升壓器電流端電壓端標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器測量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電流互感器標(biāo)準(zhǔn)功率表一次接線二次接線誤差計算圖 1接線線路圖同步采集并比較標(biāo)準(zhǔn)功率表有功功率示值和測量系統(tǒng)有功功率示值，按式（1）計算測量系統(tǒng)有功功率的相對示值誤差： Px KUKI Pn 100%PK K P（1）UI n式中：P 測量系統(tǒng)有功功率示值的相對誤差，%；Px 測量系統(tǒng)有功功率示值，kW；KU 標(biāo)準(zhǔn)電壓倍率；K I 標(biāo)準(zhǔn)電流倍率；Pn 標(biāo)準(zhǔn)功率表有功功率示值，kW。高壓電容電橋法當(dāng)測量系統(tǒng)功率因數(shù)校準(zhǔn)值低于 0.02 L 時，可選高壓電容電橋法進(jìn)行校準(zhǔn)，高壓電容電橋法見附錄 A。4電壓

13、示值誤差校準(zhǔn)點的選取電壓示值校準(zhǔn)點見表 2，也可根據(jù)用戶要求選擇校準(zhǔn)點。一般情況下，電壓校準(zhǔn)可以與有功功率校準(zhǔn)同時進(jìn)行。接線方式測量系統(tǒng)電壓示值校準(zhǔn)接線方式見圖 1，按 6.2.3.1 選點進(jìn)行測量。誤差計算同步采集并比較標(biāo)準(zhǔn)功率表電壓示值和測量系統(tǒng)電壓示值，按式（2）計算測量系統(tǒng)電壓的相對示值誤差：U U x KUU n 100%（2）KUU n式中：U 測量系統(tǒng)電壓示值的相對誤差，%；U x 測量系統(tǒng)電壓示值，kV；U n 標(biāo)準(zhǔn)功率表電壓示值，kV。電流示值誤差校準(zhǔn)點的選取電流示值校準(zhǔn)點見表 2，也可根據(jù)用戶要求選擇校準(zhǔn)點。一般情況下，電流校準(zhǔn)可以與有功功率校準(zhǔn)同時進(jìn)行。接線方式測量系統(tǒng)電

14、流示值校準(zhǔn)接線方式見圖 1，按 6.2.4.1 選點進(jìn)行測量。誤差計算同步采集并比較標(biāo)準(zhǔn)功率表電流示值與測量系統(tǒng)電流示值，按式（3）計算測量系統(tǒng)電流的相對示值誤差：I I x KI I n 100 %（3）KI I n式中：I 測量系統(tǒng)電流示值的相對誤差，%；5I x 測量系統(tǒng)電流示值，A；I n 標(biāo)準(zhǔn)功率表電流示值，A。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；實驗室名稱和地址；進(jìn)行校準(zhǔn)的地點（如果與實驗室的地址不同）；證書的唯一性標(biāo)識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；客戶的名稱和地址；被校對象的描述和明確標(biāo)識；進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效

15、性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；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；本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；校準(zhǔn)環(huán)境的描述；校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；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；校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。復(fù)校時間間隔建議復(fù)校時間間隔為 1 年。由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。6附錄A高壓電容電橋法當(dāng)測量系統(tǒng)功率

16、因數(shù)校準(zhǔn)值低于 0.02 L 時，可按高壓電容電橋法進(jìn)行校準(zhǔn)，接線方式見圖 A.1。標(biāo)準(zhǔn)電流取自標(biāo)準(zhǔn)電流表，標(biāo)準(zhǔn)電壓通過標(biāo)準(zhǔn)高壓電容器比例推算得到、功率因數(shù)取自高壓電容電橋介質(zhì)損耗 tan。高壓電容電橋可以認(rèn)為是一種測量工頻電流比率的裝置，利用功率輸出源經(jīng)升壓器、升流器，輸出工頻電壓至標(biāo)準(zhǔn)高壓電容器，產(chǎn)生與其電容量成比例的正交工頻電流分量； 輸出工頻電流至電流互感器，產(chǎn)生與其比率成正比的同相工頻電流分量，這兩個工頻電流分量經(jīng)電橋作比例測量后，可得到兩個電流分量的相位差（高壓電容電橋的介質(zhì)損耗因數(shù)值），即有功功率的功率因數(shù)角。其中，高壓電容電橋介損 tan最大允許誤差不低于510-5，標(biāo)準(zhǔn)高壓電

17、容器介損 tan功率輸出源升流器升壓器電流端電壓端測量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)高壓電容器最大允許誤差不低于510-5，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器準(zhǔn)確度不低于 0.005 級。標(biāo)準(zhǔn)電流互感器標(biāo)準(zhǔn)電流表高壓電容電橋一次接線二次接線圖 A.1高壓電容電橋法接線線路圖7附錄B有功功率測量不確定度評定示例概述采用標(biāo)準(zhǔn)功率源輸出電壓、電流，并調(diào)節(jié)功率因數(shù)，經(jīng)升流器升流和升壓器升壓；標(biāo)準(zhǔn)功率表通過標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器，進(jìn)行有功功率、電壓和電流的測量。以標(biāo)準(zhǔn)功率表進(jìn)行相應(yīng)變比計算之后的有功功率、電壓和電流值為實測值，以測量系統(tǒng)讀數(shù)為被校值，比較被校值與實測值之差即為測量系統(tǒng)示值誤差。測量標(biāo)準(zhǔn)：電流互感器，0.005 級；電壓互

18、感器，0.01 級； 功率表，0.05 級。被測對象：用于電壓等級 35 kV 變壓器試驗的測量系統(tǒng)。測量模型測量模型見公式（B.1）。P Px KUKI Pn（B.1）式中：P 測量系統(tǒng)有功功率示值誤差，kW。根據(jù)測量模型得到傳播系數(shù)見公式（B.2）、（B.3）、（B.4）。1c P 1Px（B.2）2c P KPnU KI（B.3）c P P（B.4）n3KUKI 由測量重復(fù)性引入的不確定度 u1由測量重復(fù)性引入的不確定度 u1，采用 A 類方法評定。有功功率選取兩點，分別為有3功功率 14.43 kW（10/kV、50 A、0.05 L）：電壓檔位（10/ 3）kV/（0.1/ 3）kV

19、、電流8檔位 50 A/1 A、功率因數(shù) cos=0.05 L（電壓變比為 100，電流變比為 50）；有功功率 461.883kW（20/kV、400 A、0.1 L）：電壓檔位（20/ 3）kV/（0.1/ 3）kV、電流檔位 400 A/1A、功率因數(shù) cos=0.1 L（電壓變比為 200，電流變比為 400）。在規(guī)范要求的環(huán)境條件下， 調(diào)節(jié)電壓、電流互感器檔位和標(biāo)準(zhǔn)功率源輸出，使有功功率輸出至 14.43 kW 和 461.88 kW， 分別進(jìn)行連續(xù)獨立測量 10 次, 獲得有功功率示值誤差數(shù)據(jù)見表 B.1。表 B.1 10 次獨立測量數(shù)據(jù)次數(shù)14.43 kW（10/ 3 kV、50

20、 A、0.05 L測量結(jié)果/kW461.88 kW（20/ 3 kV、400 A、0.1 L測量結(jié)果/kW10.1031.2620.0951.4130.1051.1740.1091.2350.1081.4760.1001.1470.0901.1480.0991.1890.0831.15100.0861.221 10 i10 x x2 i1n 1n由 x = xii 1，s =得到：314.43 kW（10/kV、50 A、0.05 L）： x = 0.0978 kW，s 0.0091 kW3461.88 kW（20/kV、400 A、0.1 L）： x = 1.237 kW，s 0.1151

21、kW標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：314.43 kW（10/kV、50 A、0.05 L）：u1 = 0.0091 kW3461.88 kW（20/kV、400 A、0.1 L）：u1 = 0.1151 kW由標(biāo)準(zhǔn)功率表有功功率測量誤差引入的不確定度 u29根據(jù)上級計量機構(gòu)出具的溯源證書及使用說明書中技術(shù)指標(biāo)，當(dāng) cos = 0.05 L 時，標(biāo)準(zhǔn)功率表有功功率測量最大允許誤差為0.25%，在區(qū)間內(nèi)認(rèn)為服從均勻分布，包含因子 k3=，則314.43 kW（10/kV、50 A、0.05 L）：u2 0.25% 0.0577kV 1A 0.053 4.16 106 kW當(dāng) cos = 0.1 L 時，標(biāo)準(zhǔn)功率

22、表有功功率測量最大允許誤差為0.1%，在區(qū)間內(nèi)認(rèn)為服3從均勻分布，包含因子 k =，則3461.88 kW（20/kV、400 A、0.1 L）：u2 3.34 10 6 kW0.1% 0.0577kV 1A 0.13由標(biāo)準(zhǔn)互感器合成誤差引入的不確定度 u30.005 級標(biāo)準(zhǔn)電流互感器，比差誤差限為 = 5010-6；角差誤差限為 = 0.1719 。0.01 級電壓互感器，比差誤差限為 = 0.01%；角差誤差限為 = 0.3 ?；ジ衅骱铣烧`差公式為：p f I f U 0.0291( )tan(%) ，式中 fI 為電流互感器的比差； f U 為電壓互感器的比差；為電流互感器的角差；為電壓

23、互感器的角差；為實際負(fù)載下的功率因數(shù)角。314.43 kW（10/kV、50 A、0.05 L）時， = 87.13 o，tan = 19.97計算可得：p 0.289% ，服從均勻分布，包含因子 k =3， up p 0.167%，則3u3 = upKUKI = 0.167%10050 = 8.353461.88 kW（20/kV、400 A、0.1 L）時， = 84.26 o，tan = 9.95計算可得：p 0.152% ，服從均勻分布，包含因子 k =3， up p 0.088%，則3u3 = upKUKI = 0.088%200400 = 70.4由測量系統(tǒng)有功功率分辨力引入的不確

24、定度 u43當(dāng)有功功率為 14.43 kW（10/kV、50 A、0.05 L）時，測量系統(tǒng)有功功率的分辨力3為 0.001 kW，在0.0005 kW 的區(qū)間內(nèi)為均勻分布，包含因子 k =，則10314.43 kW（10/kV、50 A、0.05 L）：u4 2.89 104 kW0.0005kW33當(dāng)有功功率為 461.88 kW（20/kV、400 A、0.1 L）時，測量系統(tǒng)有功功率的分辨力3為 0.01 kW，在0.005 kW 的區(qū)間內(nèi)為均勻分布，包含因子 k =，則3461.88 kW（20/kV、400 A、0.1 L）：u4 2.89 10 3 kW0.005kW3測量不確定

25、度匯總將各分量匯總，見表 B.2、表 B.3。表 B.214.43 kW 時測量不確定度各分量列表符號不確定度來源類型傳播系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1測量系統(tǒng)的測量重復(fù)性A10.0091 kWu2標(biāo)準(zhǔn)功率表有功功率測量誤差B-50004.1610-6 kWu3標(biāo)準(zhǔn)互感器合成誤差B-0.002885 kW8.35u4測量系統(tǒng)有功功率分辨力B12.8910-4 kW表 B.3461.88 kW 時測量不確定度各分量列表符號不確定度來源類型傳播系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1測量系統(tǒng)的測量重復(fù)性A10.1151 kWu2標(biāo)準(zhǔn)功率表有功功率測量誤差B-800003.3410-6 kWu3標(biāo)準(zhǔn)互感器合成誤差B-0.00577 kW70.4u4測量系統(tǒng)有功功率分辨力B12.8910-3 kW合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度c2