国网交流采样装置校验方法最后修改稿.docx

1、国网交流采样装置校验方法最后修改稿 国家电网公司交流采样测量装置校验方法（报批稿）国家电网公司 2004年7月前 言为进一步规范电力系统中应用的交流采样测量装置，现制订国家电网公司交流采样测量装置校验方法并予发布。本规定自发布之日起实施，执行中如发现问题请及时反馈至起草部门。本规定由国家电网公司生产运营部提出并归口。本规定由国家电网公司生产运营部负责起草。本规范主要起草人： 审 核： 审 定： 批 准：本规定由国家电网公司生产运营部负责解释。目 录 1.范围4 2.引用标准4 3.基本测量技术性能4 4.校验条件5 5.校验项目8 6.校验方法10 7.现场校验17 8.校验结果的处理和校验周

2、期17附录1：交流采样测量装置（在线）校验原始记录18附录2：交流采样测量装置（离线）校验原始记录19 交流采样测量装置校验方法 交流采样测量装置是将工频交流电量（电流、电压、有功功率、无功功率、频率、相位角和功率因数等）经数据采集、转换、计算、转变为数字信号传送至本地或远端显示器的测量装置。交流采样测量装置是综合自动化中的测量部分，它代替传统的电测指示仪表和变送器，在电力系统中的应用越来越多广泛。为了保证交流采样测量装置量值采集的准确、可靠，特制定本方法。1 范围本方法适用于电力系统中使用的交流采样测量装置的校验。2 引用标准GB/T 13729 - 2002 远动终端设备GB/T 1385

3、0 - 1998 交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器GB/T 15153.1 - 1998 远动设备和系统 第2部分：工作条件 第1篇 电源和电磁兼容性JJG（电力）01 - 1994 电测量变送器检定规程DL/T 630 - 1997 交流采样远动终端技术条件JJG 124 1993 电压表、电流表、功率表及电阻表检定规程DL 408 - 1991 电业安全工作规程在执行本方法时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 基本测量技术性能 3.1 基本误差交流采样测量装置在表6、表7给定的参比条件下工作时，其基本误差不应超过表1的规定。表1 交流采样测量装置的基本误差误差极限0.1

4、%0.2%0.5%等级指数0.10.20.5 3.2 改变量 交流采样测量装置由影响量引起的以等级指数的百分数表示的改变量应不超过表2的规定。表2 影响量的标称值使用范围和允许的改变量影响量标称值使用范围极限允许改变量 (以等级指数百分数表示)环境温度-545 100%被测量的不平衡度断开一相电流100%被测量频率45-55Hz100%被测量的谐波含量20%200%被测量的功率因数感性0cos(sin)0.5100%容性0cos(sin)60 V 5 M (用500V绝缘电阻表)注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路绝缘电阻采用Ui 大于60V的要求。3.4 绝缘强度 在正常试验大气条件下

5、，设备的被试部分应能承受表4中规定的50Hz交流电压1min绝缘强度的试验，无击穿与闪络现象。 试验部位为非电气连接的两个独立回路之间，各带电回路与金属外壳之间。 交流工频电量输入端子与金属外壳之间，电压输入与电流输入的端子组之间都应满足施加50Hz，2kV电压，持续时间为1min的要求。表4 正常试验大气条件下绝缘强度的要求额定绝缘电压Ui（V）试验电压有效值（V）Ui6050060Ui1251000125Ui2501500注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路试验电压采用125Ui250的要求。4 校验条件 4.1 测定基本误差的条件4.1.1 在表5规定条件下，交流采样测量装置在校验

6、前预热30分钟。 表5 通电预处理条 件值电压（包括辅助电源）标称值电流标称值频率参比值 4.1.3 在测定基本误差时，参比条件见表6与表7。表6 影响量的参比条件和试验允许偏差影响量参比条件试验允许偏差 (适用于单个参比值)环境温度1530相对湿度30%85%被测量频率50Hz（50Hz1）Hz被测量波形正弦畸变因数乘100 应不超过等级指数交流采样测量装置电源额定值额定值的2%外部磁场无地磁场强度电流不平衡度平衡表7 与被测量的参比条件被测量参比条件电压电流功率因数有功功率标称电压2%从零到标称值内的任一电流cos=0.5(滞后)10.5(超前)无功功率标称电压2%从零到标称值内的任一电流

7、sin=0.5(滞后)10.5(超前)相角或功率因数标称电压2%在标称40%100%范围内的任一电流频率标称电压2%三相电量对称电压1）对称电流）1）三相对称系统的每一相电压和线电压与其对应的平均值之差应不大于1%。2）各相中的电流与其对应的平均值之差应不大于1%。3）任一相电流和该相电压（相对中线）的夹角与其他任一相的电流、电压夹角之差应不大于2。4.2 标准装置4.2.1 校验交流采样测量装置时所用标准装置的主要技术指标要求应符合表8 的规定。 表8：校验交流采样测量装置的标准装置被校交流采样测量装置的等级指数0.10.20.5标准装置的等级指数0.020.050.1标准装置允许的标准偏差

8、估计值 S (%)0.0060.010.02标准装置中电流、电压、功率输出稳定度(%/min)0.010.020.02标准装置的测量误差 （%）0.020.050.14.2.2 标准装置的量程应与被检交流采样测量装置的量程相适应。4.2.3 标准装置的电流，电压调节器应能平稳地从零值调节到120%标称值。其调节细度小于被校装置基本误差极限值的1/51/10。三相装置的电流，电压应能分相控制。调节任何一相电流或电压时，引起同一相别的电压或电流变化、或其他相电电流和电压的变化应不超过1%。装置应尽可能具有电压与电压之间的相位和幅值调节功能。4.2.4 各相电压与电流之间的相位角应能在0360范围内

9、调节，其调节细度应不大于30分。对于具有校验相位功能的校验装置，其调节细度应不大于其相位测量误差（绝对误差）极限值的1/5。移相引起的电流、电压的变化应不超过1.5%。4.2.5 标准装置应尽可能具有从被校交流采样测量装置输出接口处读出数据的功能。5 校验项目 5.1 周期校验项目5.1.1 外观检查;5.1.2 绝缘电阻;5.1.3 基本误差校验;5.2 其它项目 对于新购置或修理后的交流采样测量装置可适当增加以下项目：5.2.1 改变量的测定;5.2.1.1 输入量频率变化引起的改变量试验5.2.1.2 电源电压变化引起的改变量试验5.2.1.3 输入量波形畸变引起的改变量试验（谐波分量）

10、5.2.1.4 不平衡电流对三相有功和无功功率引起的改变量试验5.2.1.5 被测量超量限引起的改变量试验5.2.1.6 高温时引起的改变量试验5.2.1.7 低温时引起的改变量试验5.2.1.8 三相功率测量元件之间相互作用引起的改变量试验5.2.1.9 自热影响试验5.2.1.10 输入电压变化引起的输出改变量试验（电压、电流量除外）5.2.1.11 输入电流变化引起的输出改变量试验（只对相角和功率因素试验）5.2.2 交流工频输入量通用要求试验5.2.2.1 绝缘强度试验5.2.2.2 稳定性试验5.2.2.3 连续过量输入试验5.2.2.4 功耗试验5.2.2.5 冲击电压试验5.2.

11、3 电磁兼容性试验6 校验方法 6.1 外观检查交流采样测量装置的外壳上应有标志和符号且应符合国标规定； 包括制造厂家或商标、制造厂的产品型号和名称、出厂编号、准确度等级、被测量范围、辅助电源值、被测量种类和线路数、试验电压等。6.2 绝缘电阻试验对设备用相应电压的兆欧表测量绝缘电阻，测量时间不少于5s。在试验整机对地绝缘电阻时，对弱电回路应采取防护措施，如短接有关电路等。6.3 基本误差校验6.3.1 试验点和标准值的确定 校验基本误差时，按以下原则选取校验点。 电压校验点 ：0、80%Un、90%Un 100%Un、110%Un、120%Un（Un标称电压值）。电流校验点 ：0、20%In

12、、40%In、60%In、80%In、100%In、120%In（In标称电流值）功率（有功、无功）校验点 ：（在施加标称电压值条件下） cos=1（sin=1），电流变化点为：0、20%In、40%In、50%In、60%In、80%In、100%In、120%In。cos=0.5（L） 或 sin=0.5（L），电流变化点为：0、50%In、100%In。cos=0.5（C） 或 sin=0.5（C），电流变化点为：0、50%In、100%In。 频率校验点为：标称频率值（50Hz）、标称频率值的0.5Hz、标称频率值的1Hz、标称频率值的2Hz。 功率因数校验点 ：1、0.866（L）、

13、0.5（L）、0.866（C）、0.5（C）。6.3.2 基准值的计算 基准值是为了规定交流采样测量装置的准确度而作为参比基准的值。 对于单向测量的交流采样测量装置，基准值就是输出量程，其计算公式为： AF =AHAL 式中： AF、AH、AL输出基准值、输出范围的较高标称值、输出范围的较低标称值 。 对具有双向对称输入的交流采样测量装置，其计算公式为： AF= (AHAL)/26.3.3 基本误差的测定 交流采样测量装置各测量功能的基本误差按以下方法进行校验，校验时应读取上传数据口的数据。6.3.3.1 电流、电压基本误差校验 输入量的频率为50Hz，依次施加交流电压（电流）读取标准装置中输

14、入值Vi、Ii，同时读取交流采样测量装置显示值Vx、Ix。分别由（1）、（2）式计算出其基本误差Eu和Ei。 （1） （2） 式中：AF为输出基准值 基本误差取Eu和Ei中的最大值。6.3.3.2 有功功率、无功功率基本误差校验 保持输入线电压为标称值，频率为50Hz，功率因数为1、0.5（超前或滞后）各取一点，改变输入电流（IA=IB=IC），记录标准装置中Pi、Qi，同时读交流采样测量装置显示值，记为Px、Qx。分别由（3）、（4）式计算出其基本误差EP和EQ。 （3） （4） 式中：AF为输出基准值 基本误差取EP和EQ中的最大值。6.3.3.3 频率基本误差校验 依次改变信号频率，读出

15、标准装置中输入值fi，同时读取交流采样测量装置显示值fx。由（5）式计算出基本误差Ef。 （5） 式中：AF为输出基准值 基本误差取Ef中的最大值。6.3.3.4 功率因数基本误差校验 保持输入电压和电流为标称值，依次改变相位角，读出标准装置中输入值PFi，同时读取交流采样测量装置显示值PFx。由（6）式计算出基本误差EPF。 （6） 式中：AF为输出基准值 基本误差取EPF中的最大值。6.4 交流工频输入量变化引起的改变量的试验 a) 交流工频输入量变化引起的改变量的试验，是对每一输入量变化测定其改变量。试验中其他输入量应保持参比条件不变。b) 其计算结果应符合表2中的规定。6.4.1 输入

16、量频率变化引起的改变量试验在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为Ex；改变输入量的频率值为参比频率的10（45Hz和55Hz两个值），依次测定参比条件下相同点的输出值，记录为Exc；计算输入量频率变化引起的改变量。（频率量除外） 6.4.2 电源电压变化引起的改变量试验在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为Ex；改变交流采样测量装置的电源电压的2020，依次测定参比条件下相同点的输出值，记录为Exc；计算输入量电压变化引起的改变量。6.4.3 输入量波形畸变引起的改变量试验（谐波分量）操作程序：a) 在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为Ex；b) 在基波上叠加谐波分量值，调节畸变

17、波形幅度，使输入端标准表保持与a项相同点上的被测量的有效值不变，依次施加谐波从3次13次，并改变基波与谐波之间的相位角，使其得到最大的改变量，记录下相应的输出值为Exc；c) 对于有功功率和无功功率，应先施加畸变电流，然后重复施加畸变电压进行测试；d) 计算输入量波形畸变引起的改变量。6.4.4 不平衡电流对三相有功和无功功率引起的改变量试验在参比条件下,电流应平衡，并调整输入电流使其为较高标称值的一半，测定有功功率和无功功率的输出值，记为Ex；任何一相电流断开，电压保持平衡和对称，调整其他相电流，并保持有功或无功功率输入的初始值不变，测定输出值，记录为Exc；计算不平衡电流引起的改变量。6.

18、4.5 被测量超量限引起的改变量试验在输入标称值的100时测出基本误差，在输入标称值的120时测出误差，两个误差之差不应超过等级指数的50。6.4.6 高温时引起的改变量试验在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为Ex；在高温45（分散布置的RTU要在55）测试，测定输出值，记录为Exc；计算输入量高温变化引起的改变量。6.4.7 低温时引起的改变量试验在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为Ex；在低温-5测试，测定输出值，记录为Exc；计算输入量低温变化引起的改变量。6.4.8 三相功率测量元件之间相互作用引起的改变量试验在参比条件下，仅一个测量元件的电压按其标称电压通电，电流为0A。

19、其他每一元件的电流通以标称电流，电压为0V。此时三相功率应为0W，使电压和电流之间的相位角在0360之间改变，记录输出的最大偏离值。对应与输入的三相功率为0W时，输出的三相功率最大偏差应不超过等级指数的50。6.4.9 自热影响试验在环境温度下不通电至少4h，然后预处理30min。在相同的被测量值工作条件下连续通电，在1min和3min之间，30min和35min之间测定输出误差，两个误差之间的差应不超过等级指数的100。6.4.10 输入电压变化引起的输出改变量试验（电压、电流量除外）施加输入电压为标称值测定被测量的输出值，记为Ex；改变输入电压为标称值的80120，维持被测量与参比条件下相

20、同点的输入值不变，测定输出值记为Exc；计算输入电压变化引起的输出改变量。6.4.11 输入电流变化引起的输出改变量试验（只对相角和功率因数试验）施加输入电流为标称值测定被测量的输出值，记为Ex；改变输入电流为标称值的20120，维持被测量与参比条件下相同点的输入值不变，测定输出值记为Exc；计算输入电流变化引起的输出改变量。6.5 交流工频输入量通用要求试验6.5.1 绝缘强度试验 交流工频电量输入端子与金属外壳之间，电压输入与电流输入的端子组之间都应满足施加50Hz，2kV电压，持续时间为1min的要求。6.5.2 稳定性试验在参比条件下，连续通电72h后进行试验，其基本误差应满足等级指数

21、要求。6.5.3 连续过量输入试验对被测电流量施加参比范围上限或标称使用范围上限的120（取其最大值），对被测电压量施加参比范围上限或标称使用范围上限的120，连续通电24h，然后在参比条件下测试，其基本误差应满足等级指数要求。6.5.4功耗试验在参比条件下，输出在较高标称值时，在每一回路中用伏安法进行测量，其结果电流回路小于0.75VA，电压回路应小于0.5VA。6.5.5冲击电压试验以5kV试验电压，1.2/50s冲击波形，按正负两个方向，施加间隔不小于5s；用三个正脉冲和三个负脉冲，以下述方式施加于交流工频电量输入回路。a. 接地端和所有连在一起的其他接线端子之间；b. 依次对每个输入线

22、路端子之间，其他端子接地。冲击试验后，交流工频电量测量的基本误差应满足等级指数要求。6.6 电磁兼容性试验 对交流采样测量装置的电磁兼容试验按照GB/T15153.1 1998 远动设备及系统的要求，一般应包括以下项目：a. 高频干扰b. 快速脉冲群试验c. 浪涌试验d. 静电放电e. 工频磁场和阻尼振荡磁场f. 辐射电磁场g. 电源电压突降和中断 7 现场校验7.1 现场校验现场校验是指：对交流采样测量装置已安装现场的校验。一般分为在线校验和离线校验。现场校验时，必须严格遵守电业安全工作规程的有关规定。在线校验是指：使用标准测量装置对现场的交流采样测量装置实施在运行工作状态下的实负荷在线测量

23、比较。离线校验是指：使用标准测量装置对现场的交流采样测量装置实施在离线状态下的虚负荷校验。现场离线校验的项目如下：外观检查、基本误差测定。误差的校验参照本方法6.3的规定。 8 校验结果的处理和校验周期8.1 校验结果的处理 在计算交流采样测量装置基本误差时，应对误差的数据按表14进行修约，判断交流采样测量装置是否合格应根根据修约后的数据。表14：基本误差的修约间隔等级指数0.10.20.5修约间隔 （%）0.010.020.058.2 校验结果的处理 经校验合格的交流采样测量装置应发给校验证书。对于0.5级及以上的交流采样测量装置，校验证书上应给出校验数据；对于 1级及下的交流采样测量装置，

24、只须说明是否合格，不必给出校验数据。 经校验不合格的交流采样测量装置应发给校验结果通知书。8.3 校验周期电力系统重要测量量所使用的交流采样测量装置以及其它有重要用途的交流采样测量装置每年至少校验一次；一般测量量使用的交流采样测量装置每三年至少校验一次。 交流采样测量装置的周期校验应尽可能与所连接的一次设备的检修配合进行。重要测量量是指：交流采样测量装置的测量数据需向调度主站传送。一般测量量是指：交流采样测量装置的测量数据不需向调度主站传送。附录1：交流采样测量装置（在线）校验原始记录（供参考） 变电站名称： 变电站室内温度 标准校验装置 名 称：型 号：编 号： 准确度等级：有 效 期限：制

25、造厂名称：被校验测量装置 线 路 号： 名 称： 型 号： 出厂 编 号： 准确度级别： TV 变 比： TA 变 比： 制造厂名称：被校验测量装置输入端数据记录 实 测 电 压Uao（Uab）（V）Ubo （V）Uco（Ucb）（V） 实 测 电 流Ia （A）Ib （A）Ic （A） 实 测 角 度UaIa（UabIa）（）UbIb （）UcIc（UcbIc）（） 被校验测量装置输出端及标准表数据、计算误差测量装置输出端数据 电压 V（或电流 A，或功率 W（var）标 准 表 数 据 电压 V（或电流 A，或功率 W（var）计 算 引用误差（%） 审核人员： 校验人员： 校验日期： 附

26、录2：交流采样测量装置（离线）校验原始记录（供参考）变电站名称： 变电站室内温度 标准校验装置 名 称：型 号：编 号： 准确度等级：有 效 期限：制造厂名称：被校验测量装置 线 路 号： 名 称： 型 号： 出厂 编 号： 准确度等级： ： TV 变 比： TA 变 比： 制造厂名称： 被校验测量装置基本误差数据记录遥测量等级功率因数I（U）百分比二次(一次)设定值二次(一次)显示值误差（%）Ua080%90%.Ub080%90%.Uc080%90%.1注 1：电压校验点为：0、80%Un、90%Un 100%Un、110%Un、120%Un（Un标称电压值）。2注 2：电流校验点为：0、20%In、40%In、60%In、80%In、100%In、120%In，（In标称电流值）。3注 3：功率校验点为：（在施加标称电压值条件下） cos=1（sin=1），电流变化点为：0、20%In、40%In、50%In、60%In、80%In、100%In、120%In。cos=0.5（L） 或 sin=0.5（L），电流变化点为：0、50%In 、100%In。cos=0.5（C） 或 sin=0.5（C），电流变化点为：0、50%In 、100%In。4注 4：频率校验点为：标称频率值（50Hz）、标称频率值的0.5Hz、标称频