JJF（浙） 1084-2012变压器有载分接开关测试仪校准规范

JJF （ 浙 ） 浙 江 省 地 方 计 量 技 术 规 范 J J F （ 浙 ） 1 0 8 4 2 0 1 2 变压器有 载分接开 关测试仪 校准规范 Cal i b r at i o n S p ec i fi cat i o n o f T ran s f o rm er O n - l o a d T a p - c h a n g e r T es t ers 2 0 1 2 1 2 2 8 发布 2 0 1 3 0 2 0 1 实施 浙 江 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 变 压器有 载分 接开关 测试 仪 校 准规范 Cal i b r at i o n S p ec i fi cat i o n o f T ran s f o rm er O n - l o a d T ap - c h a n g er T es t er s 归 口 单 位 ： 浙江 省质量技 术监督 局 主要起草 单位 ： 浙 江省电力 公司电 力 科学研究 院 浙江省计量 科学研 究院 参加起草 单位 ： 杭 州市质量 技术监 督 检测院 湖州电力 局 本规范委 托 浙江 省 电力公司 电力科 学 研究院 负 责解释 。 J J F（ 浙 ） 1 0 8 4 - 2 0 1 2 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 本规 范 主 要起草 人 ： 吴 江萍 （ 浙江 省电力 公 司电力科 学研究 院 ） 罗 进 （ 浙江 省计量 科 学研究院 ） 龚金龙 （ 浙江省 电力公司 电力科 学 研究院 ） 参加起草 人 ： 孙 坚 （ 杭州 市质量技 术监督 检 测院 ） 詹洪炎 （ 浙江省 电 力公司电 力科学 研 究院 ） 贺 友杰 （ 浙 江 省电力公 司电力 科 学研究院 ） 陈 伟琦 （ 湖州 电力局 ） JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 I 目 录 引言 . . ( II ) 1 范围 . . ( 1 ) 2 引用文件 . . ( 1 ) 3 术语 . . ( 1 ) 4 概述 . . ( 1 ) 5 计量特性 . . ( 2 ) 6 校准 条件 . . ( 2 ) 6.1 环境条件 . . ( 2 ) 6.2 测量标准及辅助设备 . . ( 2 ) 7 校准项目和 校准方法 . . ( 3 ) 7.1 校准项目 . . ( 3 ) 7.2 校准方法 . . ( 3 ) 8 校准结果表达 . . ( 5 ) 8.1 校准证书 . . ( 5 ) 9 复校时间间隔 . . ( 6 ) 附录 A 测量不确定度评定示例 . . ( 7 ) 附录 B 校准原始记录格式 . . ( 10 ) 附录 C 校准证书内页格式 （ 第 2 页 ） . ( 12 ) 附录 D 校准证书校准结果页格式 （ 第 3 页 ） . ( 13 ) JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 II 引 言 本 规 范 依 据 国 家 计 量 技 术 规 范 JJF1071 - 2010 国 家 计 量 校 准 规 范 编 写 规 则 、JJF1001 - 2011 通用计量术语及定义 、 JJF1059 - 1999 测量不确定度评定与表示 编制而成 。 本规范是首次制定的浙江省地方计量 技术 规范 。 本规范根据 2011 年浙江省地方计量技术法规制 / 修订计划 进行编制 。 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 1 变 压器有 载分接开 关测试 仪 校准规 范 1 范围 本规范适用于恒流源测量方式的 电力变压器用有载分接开关测试仪 （ 以下简称测试仪 ） 的校准 。 2 引用文件 本规范引用了下列文件 ： JJG 238 1995 数字式 时间间隔测量仪 GB 10230.1 2007 有载分接开关 DL/T 846.8 2004 高电压测试仪器通用技术条件第 8 部分 : 有载分接开关测试仪 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于该规范 ； 凡是不注日期的引用文件 ，其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本规范 。 3 术语 下列术语和定义适用于本规范 。 3.1 有载分接开关 on l oa d t a p - c ha n ge r s 能在变压器励磁或负载状态下进行操作 ， 用以 调换线圈的分接连接位置改变电力系统运行电压的一种装置 。 在电力系统中也称这种装置为有载调压开关 。 3.2 过渡电阻 t r a ns i t i on r e s i st a nc e 由一个或几个单元组成的电阻器 ， 桥接于正在使用的分接头和将要使用的分接头上 ，以 达 到 将 负 载 电 流 无 间 断 地 或 无 显 著 变 化 地 从 一 个 分 接 转 到 另 一 个 分 接 的 目 的 。 与 此 同时 ， 在两个分接头被跨接的期间限制其循环电流 。 3.3 切换时间 s w i t c h t i m e 转换开关从一个分接切换到另一个分接的辅助触头所需的时间 。 4 概述 有载分接开关测试仪采用微电脑控制 ， 通过精密电子电路 ， 实现对变压器有载分接开关的 过渡时间 、 过渡波形 、 过渡电阻 、 三相同 期性 等参数的精确测量 。 有载分接开关测试JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 2 仪工作原理图如图 1 所示 ： 图 1 有载 分接 开关 测试 仪 原理框 图 5 计量特性 5.1 过渡时间测量 5.1.1 测试仪应具备 有载分接开关动作时的过渡时间测量功能 。 5.1.2 测试仪过渡时 间测量上限值应不小于 200 m s 。 5.2 过渡电阻测量 5.2.1 测试仪应具备 有载分接开关动作时的过渡电阻测量功能 。 5.2.2 测试仪过渡电 阻测量上限值应不小于 15 。 5. 3 三相同期性 测试仪三相同期性的测量误差一般不大于测试 仪最大允许误差的 1/5 。 6 校准条件 6.1 环境条件 6.1.1 环 境温度 ： （ 20 5 ） 6.1.2 环境湿度 ： （ 30% 80% ） R H 6.1.3 周围无影响校准仪正常工作的强电磁场和机械振动 。 6.2 测量标准及辅助设备 6.2.1. 1 输出时间间 隔的范围应满足被校测试仪的测量范围 。 6.2.1. 2 输出时间间 隔的 测量 扩展不确定度 应不大于被校测试仪最大允许误差的 1/3 。 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 3 6.2.2 用于校准 过渡 电阻测量示值误差的标准器应满足以下条件 : 6.2.2.1 输出过渡电 阻的范围应满足被校测试仪的测量范围 。 6.2.2.2 输出过渡电 阻的 测量 扩展不确定度 应不大于被校测试仪最大允许误差的 1/3 。 6.2.3 辅助设备应满 足以下条件 ： 6.2.3.1 绝缘电阻表准确度等级不低于 10 级 、 测试电压 500 V 。 6.2.3.2 耐电压测试仪输出电压 2000 V 、 准确度等级不低于 5 级 。 7 校准项目和 校准方法 7.1 校准项目 校准项目见表 1 表 1 校准 项目 序号 校准项 目 校准 1 示值误 差 + 2 三相同 期性 + 3 绝缘电 阻 - 4 介电强 度 - 注 : “ + ” 表 示必 须校 准 ， “ ” 表示 在首 次校 准时 进行 。 7.2 校准方法 7.2.1 示值误差校准 7.2.1.1 校准点的选 取 过渡时间示值误差的校准由标准器输出标准时间间隔 ， 对测试仪全检量程的 10% 90%相对均匀地选取不少于 6 个点 。 过渡电阻示值误差的校准由标准器提供标准值 ， 对测试仪全检量程的 10% 90% 相对均匀地选取不少于 6 个点 。 7.2.1.2 整体校准 采用两端法测量的测试仪校准接线如图 2 所示 ， 采用四端法测量的测试仪校准接线如图 3 所示 ， 用标准器的示值直接同被校测试仪的读数比较 （ 动态测量时 ， 用测试仪波形图与标准值进行比较 ）， 以确定被校测试 仪的示值误差 。 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 4 图 2 两端 法测 试仪 校准 原 理图 图 3 四端 法测 试仪 校准 原 理图 7.2.1.3 测试仪的过 渡时间测量示值的误差按 (1) 式计算 。 X NTN 10 0%T TTg-= (1) 式中 : Tg 过渡时间测量示值误差 XT 过渡时间测量示值 NT 过渡 时间 标准 设定值 7.2.1.4 测试仪的过 渡电阻测量示值的误差按 (2) 式计算 。 X NRN 10 0%R RRg-= (2) 式中 : Rg 过渡电阻测量示值误差 XR 过渡电阻测量示值 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 5 NR 过渡电阻标准 设定值 7.2. 2 三相同期性 的 校准 测 试 仪 三相 同时 测 量标准 器 ， 相间 最大 值 与最小 值 之 间的 误差 应 不大于 测 试 仪最 大 允许误差的 1/ 5 。 7.2. 3 绝缘电阻测量 用测量电压 为 500 V 的 绝缘电阻表 ， 测量测试仪电源输入端对机壳的绝缘电阻 ， 测量结果应大于 20 M 。 7.2. 4 介电强度试验 在 测试仪的 电源输入端与外壳之间施加工频电压 1500 V ， 历时 1 m i n ， 应无击穿或闪络现象 。 8 校准结果表达 8.1 校准证书 校准结果应在校准证书 （ 报告 ） 上反应 ， 校准证书 （ 报告 ） 应至少包括以下信息 ： a) 标题 ， 如 “ 校准证书 ” ； b) 实验室名称和地址 ； c) 进行 校准的地点 （ 如果与实验室的地址不同 ） ； d) 证书或报告的唯一性标识 （ 如编号 ） ， 每页及总页数的标识 ； e) 客户的名称和地址 ； f) 被校对象的描述和明确标识 ； g) 进 行 校 准 的 日 期 ， 如 果 与 校 准 结 果 的 有 效 性 和 应 用 有 关 时 ， 应 说 明 被 校 对 象 的 接收日期 ； h) 如果与校准结果的有效性和应用有关时 ， 应对被校样品的抽样程序进行说明 ； i) 对校准所依据的技术规范的标识 ， 包括名称及代号 ； j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明 ； k) 校准环境的描述 ； l) 校准结果及其测量不确定度的说明 ； m) 对校 准规范的偏离的说明 ； JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 6 n) 校准证书和校准报告签发人的签名 、 职务或等效标识 ； o) 校准结果仅对被校对象有效的声明 ； p) 未经实验室书面批准 ， 不得部分复制证书或报告的声明 。 校准原始记录格式见附录 B ， 校准证书 （ 报告 ） 内页格式见附录 C 、 附录 D 。 9 复校时间间隔 建议复校时间间隔为 1 年 。 送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔 。 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 7 附录 A 测量不确定 度评定示 例 变 压 器 有 载 分 接开 关 测 试 仪 测 量结 果 不 确 定 度 评 定 与 表 示 1 概述 1.1 计量标准 ： 主要计量标准设备为 有载调压开关测试仪校准装置 ， 其相应技术性能如下 序号 标准设 备名 称 技术指 标 1 有载调 压开 关测 试仪 校准 装置 电阻测 量范 围（ 0 4 0 ） W 电流测 量范围 （ 0 1 ） A 电压测 量范 围（ 0 4 0 ） V 标准电 阻 最 大允 许误 差 (0.5% R G +0. 05 W ) 1.2 被测对象 ： 序号 被检设 备名 称 技术指 标 1 有载分 接开 关测 试仪 电阻测 量范 围 （ 0 20 ）W （ 1.0A ） 电阻测 量范 围 （ 0 40 ）W （ 0.5A ） 电阻测 量 最 大允 许误 差 (5% R G + 3 个 字 ) 1.3 测量方法 采用四端法测试仪校准原理图 ， 在 有载分接开 关测试仪校准装置上设置相应校准点的电阻值 ， 待示值稳定后 ， 分别读取标准装置设置值与被检测试仪示值 ， 计算被检测试仪的示值误差 。 2 数学模型 ： 有载分接开关测试仪 示值误差 R ： X NR R RD = - 试中 ： R 示值误 差 ， ； XR 被检测试仪示值 ， ； NR 标准装置电阻设定值 ， 。 3 不确定度传播率 ： JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 8 2 2 2c 1 X 2 N( ) ( ) ( )u R c u R c u RD = + =2 21 2( ) ( )u y u y+ 式中 ， 灵敏系数1 X( ) / ( )c R R= D = 1 ，2 N( ) / ( )c R R= D = 1 。 4 不确定度评定 当标准校准装置电阻设置值为 5.0 时 ， 对被检测试仪展开不确定度评定 。 4.1 由有载分接开关测试仪校准装置标准电阻值误差引入的不确定度分量N 1( )u R ， 用 B 类标准不确定度评定 。 校准装置在 5.0 点的最大允许误差为 (0.5% 5 +0.05 ) ， 则其不确定度区间半宽为 0.075 ， 按均匀分布计算 。 N 1( )u R =0.075 / 3 =0. 0433 4.2 由 被检有载分接开关测试仪测量重复性引入的不确定度分量X 1( )u R ， 用 A 类不确定度评定 。 对被检有载分接开关测试仪 5.0 点进行 10 次反复测量数据如下 : 测量序 号 1 2 3 4 5 实测值 （ ） 5.20 5.19 5.21 5.20 5.19 测量序 号 6 7 8 9 10 实测值 （ ） 5.21 5.20 5.20 5.21 5.20 实测结果的算术平均值 x =110( 5.20 + 5.19 + 5.21 + 5.20 + 5.19 + 5.21 + 5.20 + 5.20 + 5.21 + 5.20) = 5.201 其样本标准差 S (kx ) = 211( )1nkkx xn=-= 0.0074 由于实际校准过程中 ， 采用单次读取被检仪器值作为最终结果 ， 故X 1( )u R =0.0074 4.3 被检有载分接开关测试仪测量分辨力引入的不确定度分量X 2( )u R ， 用 B 类不确定度评定 。 被检有载分接开关测试仪在 5.0 的分辨率 为 0.01 ， 则其不确定度分布半宽为 0.005 ， 按均匀分布计算 ， 则 X 2( )u R =0.005 / 3 =0.0029 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 9 5 主要标准不确定度汇总表 标准不 确 定度分 量 标准不 确 定度分 类 不确定 度 来源 测量结 果 分布 标准不 确定 度分量 ( ) N 1( )u R B 标准器 准确 度 均匀 0.0433 X 1( )u R A 重复性 正态 0.0074 X 2( )u R B 被检有 载分 接开 关测 试仪分辨率 均匀 0.0029 6 合成标准不确定度计算 6.1 经过分析不确定度的来源 , 其各分量互为独立量 , 则 c( )u RD =32k1ku=2 2 2N 1 X 1 X 2( ) ( ) ( )u R u R u R+ + = 0.044 6.2 扩展不确定度计算 取包含因子 k = 2 ， 则 U =c( )k u R D= 2 0.044 = 0.09 7 测量结果的表述 该有载分接开关测试仪在电阻值为 5 点以绝对值表示的测量结果不确定度为 ： U = 0.09 （ k = 2 ） JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 10 附录 B 校准原始记 录格式 变压器有 载分接 开 关测试仪 校准原 始 记录 送检单位 证书编号 器具名称 型号规格 出厂编号 出厂日期 准 确 度 制 造 厂 校准日期 审 核 员 校 准 员 受样日期 样品编号 委托文件编号 校准依据 ： 校准时使用的计量标准器具 ： 变压器有载分接开关测试仪校准装置 型号 ： 编号 ： 有效期 ： 环境条件 ： 温度 相对湿度 1 、 绝缘电阻 测量 2 、 介电强度 试验 3 、 示值误差的校准 3. 1 、 三相同期性 的校准 表 1 ： 三相 同期 性校 准数 据 单 位 ： ms 三相同 期性 时间 测量 标准值 显示值 JJF （ 浙 ） 1084 - 20 12 1 1 3. 2 、 过渡时间 示值误差的校准 表 2 ： 过 渡 时间