JJF（閩）1069—2015《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》解讀

張杰梁+王榕模+陳丹英

摘要：電壓互感器是電力系統(tǒng)中進行電能計量和獲取繼電保護信息的重要設備。為確保現(xiàn)場電壓互感器測量結(jié)果的準確性和可靠性，文章在介紹JJF（閩）1069-2015《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》制定背景、主要內(nèi)容的基礎上，對電壓互感器現(xiàn)場校驗儀的幾個重要計量特性進行探討，便于儀器校準人員正確理解和使用JJF（閩）1069-2015《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》。

關鍵詞：電壓互感器；現(xiàn)場校驗；校準方法

0 引 言

JJF（閩）1069-2015《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》是2013年福建省地方計量技術規(guī)范制修訂計劃項目，目的是通過試驗研究和市場調(diào)研，制定我省《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》，為我省電壓互感器現(xiàn)場校驗儀生產(chǎn)企業(yè)和電力部門相關儀器的校準提供統(tǒng)一的技術規(guī)范，從而達到量值準確可靠的目的。福建省計量科學研究院、廈門紅相電力設備股份有限公司等單位受福建省質(zhì)量技術監(jiān)督局的委托承擔《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》的制定任務。該規(guī)范已于2015年3月1日獲得批準，并于2015年5月1日起開始實施。

電壓互感器是電力系統(tǒng)中進行電能計量和獲取繼電保護信息的重要設備。為確保現(xiàn)場電壓互感器測量結(jié)果的準確性和可靠性，應依據(jù)定期對電力系統(tǒng)中的電壓互感器實施校準。

JJF（閩）1069-2015的制定， 解決了電壓互感器現(xiàn)場校驗儀量值傳遞過程中缺少測量標準的問題， 完善了其量值傳遞體系。同時，由于規(guī)范中采用的是標準互感器法， 最大程度地保證了測量結(jié)果的可靠性， 因此該規(guī)范也可被視為電壓互感器現(xiàn)場校驗儀最有效的校準方法， 廣泛應用于電壓互感器現(xiàn)場校驗儀的量值傳遞。

1 規(guī)范制定背景

目前，國內(nèi)外最常見的電壓互感器現(xiàn)場校驗儀主要采用低壓法、負荷誤差曲線外推法等。這類電壓互感器現(xiàn)場校驗儀的推廣和應用給電壓互感器的現(xiàn)場校準帶來了可能，但由于目前國內(nèi)尚未制定相關儀器的校準規(guī)范，各個企業(yè)只是依據(jù)各自的條件，對其進行校準，且校準項目只停留在比值差和相位差上，而對電壓互感器現(xiàn)場校驗儀的重復性、負荷一致性等未校準。并且在校準方法上，也僅僅是采用間接比對法，這就大大影響了測量結(jié)果的可靠性。故有必要設計一套合理的校準設備以及相應的校準方法對該類儀器的各種參數(shù)進行校準。本課題提出了一種校準電壓互感器現(xiàn)場校驗儀的新方法，即采用標準電壓互感器校準校驗儀的方法，起草了《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》[1～3]。

2 內(nèi)容介紹

2.1、適用范圍

本規(guī)范適用于采用低壓法和負荷誤差曲線外推法的電壓互感器現(xiàn)場校驗儀（以下簡稱“校驗儀”）的校準，其它原理的校驗儀可參照本規(guī)范進行校準。

2.2、計量特性

2.2.1 基本誤差

環(huán)境溫度0℃～40℃，相對濕度不大于85%，環(huán)境電磁干擾和機械振動可忽略時，各準確度等級校驗儀的絕對誤差不得超過表1的限值。

表1 校驗儀的誤差限值

2.2.2 變比測量誤差

變比測量誤差以相對誤差表示，變比測量的最大允許誤差應不超過±0.5%。

2.2.3 測量重復性

校驗儀的測量重復性用實驗標準差表征，由試驗確定的實驗標準差不應超過允許誤差限的1/5。

2.2.4 負荷變化測量的一致性

校驗儀的負荷變化測量的一致性應不大于其準確度等級對應的誤差限值的要求。

2.2.5 電氣安全性能

2.5.5.1 絕緣電阻

在非工作狀態(tài)下，校驗儀的電源端子對機殼的金屬部分在500V直流電壓下的絕緣電阻值應不小于20 MΩ。

2.5.5.2 耐壓試驗

校驗儀的電源端子對機殼的金屬部分在交流電壓50 Hz、2.5 kV，保持1 min不應出現(xiàn)擊穿或飛弧現(xiàn)象。

3 幾點探討

（1） 誤差公式

不管是低校高法校驗儀還是負荷外推法校驗儀，其原理都是對被檢電壓互感器施加低壓然后通過測差法與其內(nèi)部的標準電壓互感器或感應分壓器進行比較而獲得比值差和相位差。當采用0.05級電壓互感器現(xiàn)場校驗儀對0.2級電壓互感器進行校準時，校驗儀上顯示的數(shù)據(jù)為被測值與校驗儀內(nèi)部的標準值之差，這個差值即為測量結(jié)果；當采用0.01級電壓互感器對0.05級電壓互感器現(xiàn)場校驗儀進行校準時，應對校驗儀上顯示的測量數(shù)據(jù)進行易號處理，即，，其中，為校驗儀上顯示的比值差，為校驗儀的比值差或最終的測量結(jié)果，為校驗儀上顯示的相位差，為校驗儀的相位差或最終的測量結(jié)果。

（2）負荷特性問題

現(xiàn)場使用的電流互感器，二次負荷動態(tài)范圍較大，從幾伏安到幾百伏安都有，所以在對電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準時，應對下限負荷和額定負荷之間誤差數(shù)據(jù)的符合性進行驗證。另外，從電磁式電壓互感器的工作原理和設計原則來看，上限負荷與下限負荷的誤差變化應1倍～1.5倍左右，且誤差曲線須滿足電流互感器特性要求。所以，在對電壓互感器現(xiàn)場校驗儀進行校準時，須對其負荷特性進行驗證。校驗儀的負荷變化測量的一致性應不大于其準確度等級對應的誤差限值的要求。

（3）重復性問題

為防止現(xiàn)場工頻電磁輻射和干擾，現(xiàn)場校驗儀應具備一定的抗干擾能力和良好的重復性。文獻[4]中將測量用互感器檢驗裝置的重復性要求規(guī)定為：在20%～100%額定一次電壓時測量結(jié)果的標準偏差不大于1/10 裝置誤差限。考慮到現(xiàn)場校驗儀通常在現(xiàn)場使用，故不宜對現(xiàn)場校驗儀的重復性提出過高要求。所以，在大量試驗的基礎上對現(xiàn)場校驗儀給出了1/5誤差限值的技術要求[4]。

（4）測量范圍問題

目前生產(chǎn)的電壓互感器現(xiàn)場校驗儀，普通采用低校高法，而鮮有采用負荷外推法，所以對現(xiàn)場校驗儀電源容量的要求不高。故從理論上看，現(xiàn)場校驗儀可以校準一次電壓為110kV甚至更高電壓的電壓互感器。這時候，現(xiàn)場校驗儀的測量范圍實際上不是“電壓范圍”（如（6～110）kV/100V），而是“誤差范圍”（如比值差：±（0.01～10）%，相位差：±（0.05～500'））。采用不同量限的標準器還是不同誤差量限的標準器（類似于BHE型互感器校驗儀檢定裝置）來校準現(xiàn)場校驗儀，這還需要繼續(xù)探討。

4 結(jié)束語

電壓互感器是電力系統(tǒng)中進行電能計量和獲取繼電保護信息的重要設備。為確保現(xiàn)場

電壓互感器測量結(jié)果的準確性和可靠性，文章在介紹JJF（閩）1069-2015《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》制定背景、主要內(nèi)容的基礎上，對電壓互感器現(xiàn)場校驗儀的幾個重要計量特性進行探討，便于儀器校準人員正確理解和使用JJF（閩）1069-2015《電壓互感器現(xiàn)場校驗儀校準規(guī)范》。

參考文獻

[1] 王新民.澳大利亞紅相電力設備公司的互感器現(xiàn)場測試新技術[J].互感器通訊，1997.（1）：23-24.

[2] 劉星.590C互感器現(xiàn)場校驗儀的校驗方法[J].電測與儀表，1999，36（402）：25-27.

[3] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.電力互感器檢定規(guī)程：1021-2007[S]，北京：中國計量出版社，2007.

[4] 中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會.測量用互感器檢驗裝置：DL/T 668-1999[S]，北京：中國電力出版社，1999.

作者簡介：張杰梁（1981-），男，碩士，工程師，國家一級注冊計量師，主要從事電磁計量測試技術的研究。endprint