工頻高壓分壓器規(guī)程

1工頻高壓分壓器檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于額定電壓為1kV及以上的45Hz～55Hz高電壓測量的電阻式、電容式、阻容式及電子式分壓器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件本規(guī)程引用了下列文件：GB/T16927.1—2011高電壓試驗技術(shù)第1部分：一般定義及實驗要求凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；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)程。3術(shù)語和計量單位3.1工頻高壓分壓器high-voltagedivideratpowerfrequency將一次工頻高壓轉(zhuǎn)換成便于低壓測量的二次工頻電壓的電壓比例裝置。4概述工頻高壓分壓器由承受高電壓的高壓阻抗臂Z?和產(chǎn)生二次電壓的低壓阻抗臂Z?串聯(lián)組成，如圖1所示。它把一次工頻高壓U?轉(zhuǎn)換成便于低壓儀器、儀表測量的二次工頻電壓U?,且U?和U?之間存在明確的比例關(guān)系，如式(1)。對于高壓及低壓阻抗臂均屏蔽良好的工頻高壓分壓器，它的分壓比可用分壓臂的阻抗值計算，如式(2)。為了減小環(huán)境干擾，工頻高壓分壓器的二次電壓輸出端通常使用屏蔽電纜與測量儀表連接。電纜的屏蔽外皮與芯線間的電容與分壓器的低壓阻抗臂并聯(lián)，因此應(yīng)把二次測量電纜視為分壓器的一部分。K——比例常數(shù)，稱為分壓器的分壓比；U?、U?——一次電壓、二次電壓有效值(或峰值),kV;Z?、Z?——高、低壓阻抗臂。通常把工頻高壓分壓器分為以下幾類：——高、低壓阻抗臂由電阻器組成的分壓器稱為電阻式分壓器；——高、低壓阻抗臂由電容器組成的分壓器稱為電容式分壓器； 高、低壓阻抗臂由電阻器和電容器串聯(lián)或并聯(lián)組成的分壓器稱為阻容式分壓器；2—在低壓臂采用的電子線路及信號處理的分壓器稱為電子式高壓分壓器。圖1工頻高壓分壓器原理電路5計量性能要求5.1準(zhǔn)確度等級工頻高壓分壓器的準(zhǔn)確度等級分為0.02級、0.05級、0.1級、0.2級、0.5級、1級、2級7個等級。工頻高壓分壓器的分壓比相對誤差按式(3)計算。y分壓比相對誤差，用百分?jǐn)?shù)表示；Kx——分壓器的分壓比標(biāo)稱值；Ks——分壓器的實際分壓比。5.2基本誤差與變差工頻高壓分壓器的最大允許誤差是指當(dāng)輸入電壓為額定電壓的10%～100%,環(huán)境溫度為參考工作溫度時的最大允許誤差。根據(jù)實際用途，可將工頻高壓分壓器分為A類和B類。對于A類工頻高壓分壓器，各準(zhǔn)確度等級的工頻高壓分壓器分壓比比值差和相位差對應(yīng)的最大允許誤差可按式(4)和式(5)計算。δ=±0.03a%f——分壓比比值差對應(yīng)的最大允許誤差；δ——分壓比相位差對應(yīng)的最大允許誤差，rad;a——分壓比準(zhǔn)確度等級指數(shù)。B類工頻高壓分壓器各準(zhǔn)確度等級的最大允許誤差見表1。表1B類工頻高壓分壓器準(zhǔn)確度等級對應(yīng)最大允許誤差準(zhǔn)確度等級0.02級0.05級0.1級0.2級0.5級1級2級最大允許誤差士0.05%士0.5%3工頻高壓分壓器的變差是指兩次電壓上升和下降時誤差測量結(jié)果之差的絕對值，其變差不應(yīng)超過其最大允許誤差的1/3。6通用技術(shù)要求6.1外觀及結(jié)構(gòu)要求工頻高壓分壓器的外表應(yīng)有原理結(jié)構(gòu)圖，圖上應(yīng)對所有在使用時需要進行連接的端子做出標(biāo)志。銘牌上應(yīng)標(biāo)注制造廠、型號、出廠編號、出廠日期、出廠時實測的高低壓臂參數(shù)、準(zhǔn)確度等級、額定電壓、額定頻率(或額定頻率范圍)及分壓比標(biāo)稱值。工頻高壓分壓器的底座應(yīng)裝與其金屬外殼相連的接地端子，端子的直徑不小于6mm。如果分壓器的低壓阻抗臂不與該接地端子連接，則應(yīng)備有專用接線端子，供分壓器測量接地端與公共接地裝置連接使用。6.2絕緣強度工頻高壓分壓器應(yīng)能承受1.1倍工頻額定電壓1min耐壓試驗而無閃絡(luò)或擊穿6.3穩(wěn)定性工頻高壓分壓器在工作電壓下，30min內(nèi)分壓比誤差的變化應(yīng)不超過與其準(zhǔn)確度等級對應(yīng)的最大允許誤差的1/3。作為標(biāo)準(zhǔn)器使用的工頻高壓分壓器在檢定周期內(nèi)分壓比誤差的變化應(yīng)不超過與其準(zhǔn)確度等級對應(yīng)的最大允許誤差。7計量器具控制計量器具控制可包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1環(huán)境條件檢定時的環(huán)境條件應(yīng)符合表2規(guī)定，空氣中不得有影響絕緣性能的有害氣體和介質(zhì)，檢定場所沒有可察覺的振動。被檢分壓器準(zhǔn)確度等級0.02級(0.05～0.1)級(0.2～0.5)級(1～2)級環(huán)境溫度相對濕度7.1.2檢定設(shè)備及其要求7.1.2.1主要標(biāo)準(zhǔn)器檢定工頻高壓分壓器的主要標(biāo)準(zhǔn)器包括：標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器或標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器、感應(yīng)分壓器、測差儀、高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器、低壓標(biāo)準(zhǔn)電容器、高壓電容電橋和數(shù)字電壓表。7.1.2.2相關(guān)要求檢定用電源的電壓穩(wěn)定度及頻率穩(wěn)定度，引入的附加誤差應(yīng)不超過被檢分壓器允許誤差的1/10;電源諧波總含量應(yīng)不大于3%。試驗電源的頻率及輸出電壓幅值應(yīng)能覆蓋被檢分壓4器工作頻率及工作電壓范圍，并能無困難地調(diào)節(jié)到規(guī)程要求的檢定點。檢定時使用的電壓比例標(biāo)準(zhǔn)器，其實際誤差應(yīng)不超過被檢分壓器最大允許誤差的檢定用的差值測量裝置，其最小分度值應(yīng)不超過被檢分壓器最大允許誤差的1/10,示值誤差應(yīng)不超過±2%。用于指示回路平衡狀態(tài)的檢流計及比例誤差測量裝置，其示值分辨能力應(yīng)不小于被檢分壓器最大允許誤差的1/20,誤差測量裝置的準(zhǔn)確度不低于3級。檢定中使用的標(biāo)準(zhǔn)電壓表的接入對被檢分壓器分壓比的影響，應(yīng)不超過其最大允許誤差的1/10。7.2檢定項目檢定項目參見表3。檢定項目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗外觀檢查十十十絕緣強度十十 基本誤差十十十變差十十十穩(wěn)定性—十 注：“十”為應(yīng)檢項目，“一”為可不檢項目，7.3檢定方法7.3.1外觀檢查通過目測觀察，外觀和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合6.1的要求。7.3.2絕緣強度工頻高壓分壓器的絕緣強度試驗在分壓器整體上進行。具體試驗方法應(yīng)符合GB/T16927.1—2011中6.3.1耐受電壓試驗相關(guān)要求。7.3.3基本誤差7.3.3.1一般要求工頻高壓分壓器的分壓比基本誤差可以使用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、電壓比例標(biāo)準(zhǔn)器或電容式電壓比例裝置采用差值比較法、等功率電橋法及電壓比法測量。具體誤差試驗方法可按表4的方法進行。序號方法名稱適用對象1差值比較法A類工頻高壓分壓器中被檢高壓分壓器標(biāo)稱分壓比與標(biāo)準(zhǔn)裝置分壓比一致的工頻高壓分壓器2等功率電橋法A類工頻高壓分壓器中具有多個分壓比且標(biāo)準(zhǔn)裝置分壓比不一致的工頻高壓分壓器3電壓比法B類工頻高壓分壓器57.3.3.2差值比較法當(dāng)被檢分壓器的分壓比標(biāo)稱值與標(biāo)準(zhǔn)互感器的變比相同時可按圖2和圖3所示差值比較法進行檢定；當(dāng)被檢分壓器的分壓比大于標(biāo)準(zhǔn)互感器的變比時，可在標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器二次側(cè)級聯(lián)多盤感應(yīng)分壓器，通過調(diào)整感應(yīng)分壓器盤位使得標(biāo)準(zhǔn)裝置變比與被檢高壓分壓器標(biāo)稱分壓比達到一致。采用差值比較法檢定時，差壓回路電流負荷對標(biāo)準(zhǔn)器以及被檢分壓器誤差的影響應(yīng)不超過其最大允許誤差的1/15。被檢高壓分壓器圖2使用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器作為標(biāo)準(zhǔn)裝置的差值比較法檢定線路被檢高壓分壓器電容式電壓比例裝置接升壓器輸出端圖3使用電容式電壓比例裝置作為標(biāo)準(zhǔn)裝置的差值比較法檢定線路G—工頻檢流計；U—參考電壓；Un—標(biāo)準(zhǔn)側(cè)電壓；U?—被檢高壓分壓器側(cè)電壓67.3.3.3等功率電橋法當(dāng)被檢高壓分壓器標(biāo)稱分壓比無法通過標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器二次側(cè)級聯(lián)多盤感應(yīng)分壓器方式及電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)等方式達到一致時，可采用等功率電橋法進行檢定，其原理線路如圖4所示。被檢高壓分壓器分壓比實際值可按式(6)計算。K,——被檢高壓分壓器分壓比實際值；Ch——高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器實際值，pF;C?——低壓標(biāo)準(zhǔn)電容器實際值，pF;X——高壓電容電橋比率示值；D——高壓電容電橋損耗因數(shù)示值。Cn——高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器；C,——低壓標(biāo)準(zhǔn)電容器7.3.3.4電壓比法當(dāng)電壓穩(wěn)定度滿足檢定要求時可以采用電壓比法進行檢定。其原理線路如圖5所示。被檢高壓分壓器分壓比實際值可按式(7)計算。K——被檢高壓分壓器分壓比實際值；Ks——電容式電壓比例裝置分壓比實際值；7V?——標(biāo)準(zhǔn)電壓表1示值，V;N2÷圖5使用電容式電壓比例裝置和標(biāo)準(zhǔn)電壓表做標(biāo)準(zhǔn)的電壓比法檢定線路7.3.4檢定點的選取檢定選點為被檢分壓器的10%,20%,50%,80%,100%額定電壓點。如果分壓器的技術(shù)條件還規(guī)定了其他工作的電壓范圍，則還應(yīng)增加相應(yīng)的上限及下限檢定點。7.3.5基本誤差試驗在進行基本誤差試驗前應(yīng)進行不少于2次的全電壓升降試驗，然后從下限檢定點開始，逐點測量分壓比誤差。除上限檢定點外，其他檢定點的誤差均在電壓上升和下降時各測量一次，以平均值作為測量結(jié)果。7.3.6變差將兩次電壓上升和下降時誤差測量結(jié)果之差的絕對值作為變差測量結(jié)果。具有多個分壓比的工頻高壓分壓器，可根據(jù)用戶要求按以上方法對受檢的分壓比逐一檢定。7.3.7穩(wěn)定性被檢分壓器施加80%額定電壓，保持此電壓30min,并測量該點分壓比誤差，記錄試驗開始和結(jié)束后的分壓比誤差結(jié)果，試驗過程中不應(yīng)發(fā)生任何異常現(xiàn)象，檢定結(jié)果應(yīng)符合被檢分壓器準(zhǔn)確度等級要求。7.4檢定結(jié)果的處理7.4.1在各檢定點整體檢定分壓比所得數(shù)據(jù)，修正標(biāo)準(zhǔn)器的誤差影響后，對上升和下降測得值取平均值，所得數(shù)據(jù)按被檢分壓比(含相位移在內(nèi))最大允許誤差的1/10進行修約。判斷被檢點誤差合格與否，以修約后的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。7.4.2被檢分壓器所有受檢點的分壓比按式(3)計算出誤差后，所得結(jié)果若不超出表1或表2規(guī)定的最大允許誤差允許范圍，則分壓比誤差試驗結(jié)果合格。7.4.3有多個分壓比的工頻高壓分壓器，只有全部分壓比檢定后，才能評定被檢分壓8器的準(zhǔn)確度等級。7.5檢定證書和檢定結(jié)果通知書7.5.1周期檢定的工頻高壓分壓器，外觀檢查和分壓比基本誤差試驗及變差都合格，則判定合格。新制造和修理后的工頻高壓分壓器還需通過絕緣強度試驗和穩(wěn)定性試驗合格，則判定合格。7.5.2檢定原始記錄格式見附錄A。7.5.3被檢工頻高壓分壓器有不合格的檢定項目，經(jīng)過修理后仍不能達到原有技術(shù)條件的要求，但降級后能滿足該級別的全部技術(shù)要求時，允許降到該級使用。7.5.4按本規(guī)程檢定合格的工頻高壓分壓器，發(fā)給檢定證書；檢定不合格的工頻高壓分壓器，發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并應(yīng)說明不合格的項目及不合格的內(nèi)容。檢定證書/檢定結(jié)果通知書格式見附錄B,C。7.6檢定周期工頻高壓分壓器的檢定周期一般不超過2年。9附錄A原始記錄號：檢定原始記錄格式工頻高壓分壓器檢定原始記錄試驗時間：送檢單位準(zhǔn)確度級別級型號額定一次電壓制造廠名標(biāo)稱分壓比出廠編號額定頻率用途A類□B類□證書編號檢定時使用的標(biāo)準(zhǔn)器：名稱準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差出廠編號設(shè)備編號有效期至檢定時環(huán)境條件溫度℃相對濕度%檢定結(jié)果1.外觀檢查：2.絕緣電阻試驗：3.絕緣強度試驗：4.基本誤差試驗：5.變差：6.穩(wěn)定性試驗：結(jié)論及說明：檢定：差值比較法誤差測量數(shù)據(jù)量限項目及誤差額定電壓百分?jǐn)?shù)比值差上升下降平均修約相位差上升下降平均修約電壓比法誤差測量數(shù)據(jù)量限示值額定電壓百分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)表V?上升標(biāo)準(zhǔn)表V?上升電壓比K,實際值下降標(biāo)準(zhǔn)表V。下降電壓比K,平均值電壓比相對誤差修約等功率電橋法誤差數(shù)據(jù)量限項目及誤差額定電壓百分?jǐn)?shù)X上升下降平均修約D上升下降平均修約pFpF附錄B檢定證書/檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式(第2頁)證書編號××××××-××××檢定機構(gòu)授權(quán)說明檢定環(huán)境條件及地點：溫度℃地點相對濕度%其他檢定使用的計量(基)標(biāo)準(zhǔn)裝置名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差計量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號有效期至檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)器名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差檢定/校準(zhǔn)證書編號有效期至第×頁共×頁附錄C檢定證書/檢定結(jié)果通知書檢定結(jié)果頁式樣(第3頁)C.1檢定證書第3頁差值比較法誤差測量數(shù)據(jù)量限項目及誤差額定電壓百分?jǐn)?shù)比值差上升下降平均修約相位差上升下降平均修約電壓比法誤差測量數(shù)據(jù)量限示值額定電壓百分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)表V?上升標(biāo)準(zhǔn)表V?上升電壓比K,實際值標(biāo)準(zhǔn)表V?下降標(biāo)準(zhǔn)表V?下降電壓比K,實際值電壓比K,平均值電壓比相對誤差修約第×頁共×頁證書編號××××××-××××等功率電橋法誤差數(shù)據(jù)量限項目及誤差額定電壓百分?jǐn)?shù)上升下降X平均修約D上升下降平均修約檢定結(jié)論：以下空白第×頁共×