继电保护测试仪检定规程（报批稿）

JJG中华人民共和国国家计量检定规程JJG继电保护测试仪TESTERSFORRELAYINGPROTECTION报批稿发布实施国家质量监督检验检疫总局发布JJG2继电保护测试仪检定规程VERIFICATIONREGULATIONOFTESTERSFORRELAYINGPROTECTION归口单位全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会起草单位山东省计量科学研究院国网四川省电力公司计量中心国家高电压计量站上海市电力公司电力科学研究院本规程委托全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会负责解释。JJGXXXXXXJJG本规程主要起草人杨梅（山东省计量科学研究院）丁丹一（国网四川省电力公司计量中心）李文强（山东省计量科学研究院）项琼（国家高电压计量站）参加起草人卢有龙（上海市电力公司电力科学研究院）李旻（国网四川省电力公司）汪心妍（山东省计量科学研究院）JJGXXXXXXXXI目录引言1范围12术语和计量单位121合闸相位角CLOSINGPHASEANGLE122响应时间RESPONSETIME13概述14计量性能要求141准确度等级142基本误差143响应时间344其他性能指标345交流电流源与交流电压源的同步性346交流电流源与交流电压源的相位控制347时间测量448直流输出45通用技术要求451外观及正常工作性检查452绝缘要求453功能检查56计量器具控制561检定条件562检定项目663检定方法664检定结果的处理1465检定周期14附录A检定原始记录格式15附录B检定证书/检定结果通知书内页格式（第2页）18附录C检定证书/检定结果通知书内页格式（第3页）19JJGII引言本规程依据JJF10012011通用计量术语及定义技术规范、JJF10022010国家计量检定规程编写规则制定。本规程以GB/T72612008继电保护和安全自动装置基本试验方法、DL/T6242010继电保护微机型试验装置技术条件为基础制定。本规程为首次制定。JJGXXXXXXXX1继电保护测试仪检定规程1范围本规程适用于微机型继电保护测试仪（以下简称测试仪）基本功能和计量性能的首次检定、后续检定和使用中检查。2术语和计量单位21合闸相位角CLOSINGPHASEANGLE交流激励量在合闸瞬间施加于被试继电器、保护及安全自动装置电压或电流的相位角。22响应时间RESPONSETIME电压值或电流值由10上升至90或由90下降至10时所需的时间。3概述测试仪一般由电源、控制部分、电流放大器、电压放大器、辅助直流电压、开出量、开入量等组成，是对继电保护的采样准确度、动作原理、动作时间等进行测试的仪器。测试仪控制电压放大器、电流放大器输出电压、电流，且开出量输出接点给继电保护，由控制部分控制输出的电流幅值、电压幅值、相位、频率，开出量开合情况模拟各种测试逻辑过程，根据继电保护的动作信息和动作接点返回测试仪开入量的情况，记录继电保护的动作值和动作时间。4计量性能要求41准确度等级测试仪分为两个级别01级其中交流01、直流02和02级其中交流02、直流05。42基本误差当交流电流为01INIIMAX、交流电压为2VUUMAX）、时间（T1S）测试仪的基本误差以相对误差表达，如公式（1）110XN式中被检测试仪示值相对误差，；被检测试仪设定值；XJJG2检定标准示值；NXIN基本电流（电流互感器二次侧电流值）。当交流电流（I01IN）、交流电压（U2V）、频率、相位、时间（T1S）测试仪的基本误差以绝对误差表示，如公式（2）2NX式中被检测试仪示值绝对误差。421交流电流测试仪的基本电流IN分为1A或5A，最大电流IMAX分为20A或30A。参比工作条件各频率下，每相输出电流的基本误差应满足表1的要求，其中频率每相独立可调。表1输出电流幅值基本误差限基本误差01级02级输出电流输出电流电流源输出频率HZ频率HZI01IN01IIIMAX频率HZI01IN01INIIMAX5000010100010210F6500010200010565F4500010200105450F100000205MA50HZ050021MA50HZ10422交流电压参比工作条件在各频率下，每相输出电压的基本误差应满足表3的要求，其中频率每相独立可调。表2输出电压幅值基本误差限基本误差01级02级输出电压输出电压电压源输出频率HZ频率HZU2V2VUUMAX频率HZU2V2VUUMAX5000010100010210F6500010200010565F4500010200105450F10000022MV50HZ050024MV50HZ10JJGXXXXXXXX343响应时间431交流电流响应时间在50HZ下输出IMAX、合闸角为90时，在纯阻性负载上测得电流幅值响应时间应小于100S。432交流电压响应时间在50HZ下输出UMAX、合闸角为90时，在纯阻性负载上测得电压幅值响应时间应小于100S。44其他性能指标参比工作条件输出频率为50HZ时，性能指标应满足表3、4要求。表3输出电流其他性能指标项目01级02级输出电流总谐波畸变率IN02输出交流电流中直流分量0205带负载能力输出电流为IN，负载功率因数为1，04L时，电流源带负载能力大于05。表4输出电压其他性能指标45交流电流源与交流电压源的同步性交流电流源与交流电压源的输出应具备良好的同步性，在模拟短路故障时，电流与电压输出的不同步时间应不大于10S。46交流电流源与交流电压源的相位控制在50HZ下电流源各相之间、电压源各相之间、电流源与电压源各相之间的相位及合闸相位角的范围及基本误差在参比工作条件下应满足表5的要求。表5参比工作条件下，交流电流源与交流电压源的相位控制时基本误差限项目01级02级输出电压总谐波畸变率02输出交流电压中直流分量0205带负载能力输出电压为UMAX,负载功率因数为1，04C时，电压源连续稳定输出容量大于50VA。项目01级02级范围0360相位0102基本误差合闸相位角12JJG447时间测量参比工作条件下，测试仪时间测量的基本误差应满足表6的要求。表6时间测量的基本误差限时间测量范围01级、02级1MST1S1MS1ST9999999S0148直流输出参比工作条件下，直流输出基本误差应满足表7的要求。表7直流输出幅值时基本误差项目01级02级基本误差0205纹波系数051直流电压直流电流带负载能力输出电压110V时，输出功率大于30W；输出最大电流时，功率大于200W。5通用技术要求51外观及正常工作性检查测试仪的外观及工作前的正常性检查应满足以下要求A外观完整无破损，型号规格、生产厂、仪器编号等标识清晰，具备专用的接地端子；B开机后，测试仪能正常工作，各种显示正确，各开关及功能键工作正常；C配备至少四相交流电压源其中一相电压源用于模拟零序电压和检验同期装置和三相交流电流源，每相电压、电流源应分别构成独立的回路，且其幅值、相位和频率能连续可调；D电压源短路或过载，电流源开路或过载应有报警提示；E端口保护功能正常工作。52绝缘要求521绝缘电阻测试仪在室温、相对湿度小于75的条件下进行绝缘电阻试验时，各端子对地绝缘应不小于50M。522绝缘强度在参比工作条件下进行绝缘耐压试验，测试仪的输入端与地（机箱外壳金属），电压、电流输出端之间，应能承受2KV交流电压；开关量输入、输出端对地应能承受500V交流JJGXXXXXXXX5电压并保持1MIN，测试仪应不出现击穿或飞弧现象。53功能检查531手动测试手动测试功能检查应满足以下要求A能任意设定交流量的各相电压、电流的幅值、频率和相位，能设定各种故障类型的参数；B能以交流电压、电流的幅值、相位、频率、阻抗等变量，测试相关继电保护的电气性能；C能以直流电压、电流变量，测试直流继电保护的相关性能；D能手动控制步长的设定，可任意设定变量变化步长；E能控制开出量变化；F能测试动作时间。532递变量测试递变量测试功能检查应满足手动测试功能以外，还应能设定变量、变化步长和变化时间自动输出变量的参数值，测试继电保护的动作值、返回值及其动作时间。533多种连续状态测试多种连续状态测试功能检查应满足以下要求A能提供各种时间控制、开入量控制、手动触发、GPS同步触发等切换方式进行状态间的切换；B能设定各种类型故障；C能提供电流恒定、电压恒定、系统阻抗恒定等测试方式；D合闸相位角可以选择为随机的合闸相角和固定的合闸相角；E能模拟断路器的断开、合闸时间；F能在故障电流上叠加任意幅值、相位的负荷电流；G提供单独的电压输出作为零序电压或线路抽取电压；H能模拟电压互感器安装在线路端和母线端的运行状况；I能模拟电流互感器中性点指向线路和指向母线的运行状况；J能记录状态切换时的电压、电流、频率及切换时间；K能检测被试继电保护动作行为的开入量及其逻辑关系。6计量器具控制计量器具控制可包括首次检定、后续检定和使用中检查。61检定条件611环境条件测试仪的环境条件应满足表8的要求。JJG6表8参比工作条件影响量参比值允许变化环境温度205相对湿度5025供电电压V22011供电频率HZ502供电电压畸变率05612所使用的计量标准器标准设备的标准测量不确定度应至少优于第4章规定的测试仪各允许误差极限的1/5。62检定项目测试仪的检定项目见表9。表9检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查外观及工作正常性检查绝缘要求通用技术要求功能检查交流电流输出交流电流响应时间输出电流总谐波畸变率交流电流其他性能指标输出交流电流中直流分量带负载能力交流电压输出交流电压响应时间输出电压总谐波畸变率输出交流电压中直流分量交流电压其他性能指标带负载能力交流电流源与交流电压源的同步性交流电流源与交流电压源的相位控制时间测量输出纹波直流输出直流电压直流电流带负载能力注符号“”表示需要检定，符号“”表示不需检定。63检定方法631外观及正常工作性检查通电进行检查，结果应满足51的规定。JJGXXXXXXXX7632绝缘要求6321绝缘电阻测试仪所有端子短接对地用500V绝缘电阻表测试，试验结果应满足521的要求。6322绝缘强度在参比工作条件下测试仪的输入端与地（机箱外壳金属）、电压、电流输出端之间施加2KV交流电压并保持1MIN，在对地试验中参比电压等于或低于40V的辅助线路应接地。开关量输入、输出端对地施加500V交流电压并保持1MIN。试验结果应满足522的要求。633功能检查通过通断试验配合逻辑设置对测试仪进行手动测试、递变量测试和多种连续状态测试，测试功能应满足53的要求。634交流电流测试仪交流电流的检定接线如图1所示。I1检I2定I3标准测I1试I2仪I3图1交流电流检定接线图6341交流电流输出测试仪的交流电流输出按照以下方法进行检定A按照图1的方式接线，设置交流电流输出频率为50HZ；B检定点至少包括01IN、05IN、IN和IMAX；C用检定标准（或交流电流标准表）分别测出各相电流值示值，同时用检定标准（或频率标准表）测试其频率，结果应满足表1的要求。6342交流电流频率测试仪的交流电流频率按照以下方法进行检定A按照图1的方式接线，分别设置测试仪交流电流输出值为IN。B在输出范围内各相均匀选取检定点10HZ、65HZ、100HZ、450HZ、1000HZ。C用检定标准（或频率标准表和交流电流标准表）分别测出各频率值和IN值。D测试结果应满足表1的要求。JJG86343交流电流总谐波畸变率测试仪的交流电流总谐波畸变率按照以下方法进行检定A按照图1的方式接线，分别设置测试仪交流电流输出为50HZ、IN；B用检定标准分别测出交流电流各相的总谐波畸变率；C电流总谐波畸变率按照式（3）计算，结果应满足表3的相关要求。ITHD（3）210HI式中测试仪输出交流电流总谐波畸变率，ITHD为第H次谐波电流的示值，A为基波电流（方均根值）,A。1I6344交流电流中直流分量测试仪的交流电流中直流分量按照以下方法进行检定A按照图1的方式接线，分别设置测试仪交流电流输出为50HZ、IN；B用检定标准分别测出交流电流输出值的直流含量；C交流电流中直流分量按照式（4）计算，结果应满足表3的相关要求。IDH（4）10CI式中测试仪输出交流电流中直流分量含量，IDH测试仪交流电流输出中直流分量值，AC测试仪交流电流峰值检验标准电流显示值，A。HI26345交流电流带负载能力测试仪的交流电流带负载能力按照以下方法进行检定A任取一相按照图2的方式接线，设置测试仪交流电流输出为50HZ、IN；B通过调节逐渐增大负载阻值，实时检测通过负载的电流和负载两端间的电压，在电流输出误差合格情况下，其总畸变率达到1的拐点，即为电流输出的最大输出功率；C改变相位得到测试仪各相位下带负载能力，结果应满足表3的相关要求。JJGXXXXXXXX9图2带负载能力接线图6346交流电流响应时间测试仪的交流电流响应时间按照以下方法进行检定A按照图3的方式接线，测试仪选择自定义程序（没有自定义程序的测试仪可选择整组程序），设置交流电流输出为50HZ、IMAX，合闸角为90度,阻性负载05；B用检定标准录波，计算当电流输出至阻性负载上的电流由IN的10至90（或由IN的90至10）的时间；C结果应满足431的要求。U1检I定标UI准测UI试仪UI图3响应时间接线图635交流电压测试仪的交流电压检定接线如图4所示。U1检定U2标U3准测U1试U2仪U3图4交流电压检定接线图JJG106351交流电压输出测试仪的交流电压输出按照以下方法检定A按照图4的方式接线，设置测试仪交流电压输出频率为50HZ；B检定点至少包括2V、5774V、120V、UMAX；C用检定标准（或交流电压标准表）分别测出各相电压值示值，同时用检定标准（或频率标准表）测试其频率，结果应满足表2的要求。6352交流电压频率测试仪的交流电压输出按照以下方法检定A检定接线如图4，分别设置测试仪交流电压输出值为额定值（通常为相电压5774V）；B在输出范围内各相均匀选取检定点10HZ、65HZ、100HZ、450HZ、1000HZ；C用检定标准（或频率标准表和交流电压标准表）分别测出频率值和额定值。D结果应满足本规程表2的要求。6353交流电压总谐波畸变率测试仪的交流电压总谐波畸变率按照以下方法检定A按照图4的方式接线，分别设置测试仪交流电压输出为50HZ、额定值（通常为相电压5774V）；B用检定标准分别测出交流电压各相的总谐波畸变率；C电压总谐波畸变率按照式（5）进行计算，结果应满足表4的相关要求。UTHD（5）210H式中测试仪输出交流电压总谐波畸变率，；UTHD第H次谐波电压的示值，V；基波电压（方均根值）,V。16354交流电压直流分量测试仪的交流电压直流分量按照以下方法检定A按照图4的方式接线，分别设置测试仪交流电压输出为50HZ、额定值（通常为相电压5774V）；B用检定标准分别测出交流电压输出值的直流含量；JJGXXXXXXXX11C交流电压中直流分量按式（6）计算，结果应满足表4的相关要求。UDH（6）10CH式中测试仪输出交流电压中直流分量含量，；UDH测试仪交流电压输出中直流分量值，V；C测试仪交流电压峰值检验标准电压显示值，V。H26355交流电压带负载能力测试仪的交流电压带负载能力按照以下方法检定A任取一相按照图2的方式接线，分别设置测试仪交流电压输出为50HZ、额定值。B通过调节逐渐减小负载阻值，实时检测通过负载的电流和负载两端间的电压，在电压输出误差合格情况下，其总畸变率达到1的拐点，即为电压输出的最大输出功率；C得到测试仪各相位下的带负载能力，结果应满足表4的相关要求。6356交流电压响应时间测试仪的交流电压响应时间按照以下方法检定A按照图3的方式接线，测试仪选择自定义程序（没有自定义程序的测试仪可选择整组程序），设置交流电压输出为50HZ、额定值，合闸角为90度,阻性负载1K；B用检定标准高速录波，计算当电压输出至阻性负载上的电压由峰值的10至90（由峰值的90至10）的时间；C结果应满足432的要求。636交流电流源与交流电压源的同步性测试仪的交流电流源与交流电压源的同步性，按照以下方法任选一相检定A利用测试仪的整组试验程序，设定为三相金属性短路接地故障，故障合闸角为90度；再利用测试仪常规程序设置其同时输出三相对称参比电压和三相对称电流IN；B测试仪输出并用检定标准进行录波，计算分析电压由设定值下降到50和电流从零上升到50的时间差。C结果应满足本规程45的要求。637交流电流源与交流电压源的相位控制6371交流电流与交流电压的相位测试仪的交流电流与交流电压的相位按照以下方法检定A按照图1和图4的方式连接电压、电流，设置测试仪任意二相输出为50HZ、IN、参JJG12比电压；B固定一个量变动另一量相位，分别设置二者之间相位在0360范围内均匀取点；C用检定标准（或相位标准表）分别测出两相电压（电流）间、同相电压电流之间相位；D结果应满足46的要求。6372合闸相位角合闸相位分别设置电流电压）90或45合闸，用数字示波器或录波仪，计算波形从合闸开始到一个周波结束的时间T，闸相位角为（20ST）20360，结果应满足46的要求。638时间测量选择能进行测量动作时间的功能，测量时间时的变化量应能发生突变，即设置的变量从零或参比值突变到测量动作时间规定的激励量，设置测试仪测量时间的启动和停止的条件。测试仪的时间测量用毫秒仪法，测量时间结果应满足47的要求。A）按照图5的方式接线；B）测试仪控制时间测量方法设定测试仪为直流电压输出，输出时间为测试设定值，标准毫秒仪设置为上升沿启动，下降沿停止，测试仪控制时间准确度为时间设定值与毫秒仪测量时间之差；测U试U仪开入量开出量A1毫秒仪12图5毫秒仪法测量时间接线图C）设定测试仪的直流电压输出给标准毫秒仪，触发条件为“时间开入量翻转触发”，测试仪电压输出的同时启动毫秒计计时；设定标准毫秒仪发出触点开出量，开出量输入给标准毫秒仪和测试仪的开入量，开入量收到触点信号停止毫秒计，时间为设定测试值通常状态1直流电压0V，时间1S；状态2直流电压10V。639直流输出6391基本误差JJGXXXXXXXX13A按照图6的方式接线，分别设置测试仪直流输出值并均匀选择检测点；B用检定标准（或数字多用表）分别测出各点的电压、电流值；C结果应满足48的要求。UDCIDC检定标UDCIDC准测UDCIDC试仪UDCIDC图6直流输出接线图6392纹波系数A检定接线如图6，设置测试仪输出；B检定标准测出直流中的交流电压含量，按照式（7）计算出纹波系数；UWB（7）10ACUDWB式中测试仪直流电压纹波系数，U测试仪直流电压中交流电压有效值，VAC测试仪直流电压值，V。DC检定标准测出直流中的交流电流含量，按照式（8）计算出纹波系数；IWB（8）10ACIDWB式中测试仪直流电流纹波系数，I测试仪直流电流中交流电流有效值，AAC测试仪直流电流值，A。DID结果应满足48的要求。JJG146393带负载能力A按照图2的方式接线，设置测试仪输出；B调整R负载电阻大小，使输出幅值相对误差达到10；C直流电压测量直流电压回路电流及外接等效负载，计算直流电压带负载能力；D直流电流测量直流电流回路电压,计算直流电流带负载能力。E结果应满足48的要求。64检定结果的处理检定结果的保留位比测试仪基本误差限多一位，最后一位修约。判断测试仪的检定结果是否合格，应以修约后的结果为准。测试仪检定原始记录格式见附录A；经检定合格，符合本规程的基本功能和计量性能要求的，发给检定证书，检定不合格的发给检定结果通知书，并注明不合格项目，检定证书和检定结果通知书内页格式见附录B和附录C。65检定周期测试仪检定周期应不超过一年，必要时可随时送检。JJGXXXXXXXX15附录A检定原始记录格式继电保护测试仪检定原始记录第X页共X页送检单位地址仪器名称证书编号制造者型号准确度出厂编号标准器名称标准器证书号有效期至测量范围不确定度检定依据JJGXXXXXXX继电保护测试仪检定规程温度相对湿度检定日期年月日有效期至年月日检定内容一、外观及工作正常性二、绝缘电阻三、绝缘强度四、功能检查手动测试A任意设定交流量的各相电压、电流的幅值、频率和相位，能设定各种故障类型的参数；B能以交流电压、电流的幅值、相位、频率、阻抗等变量，测试相关继电保护的电气性能；C能以直流电压、电流变量，测试直流继电保护的相关性能；D能手动控制步长的设定，可任意设定变量变化步长；E能控制开出量变化；F能测试动作时间。递变量测试递变量测试功能检查手动测试功能以外，还应能设定变量、变化步长和变化时间自动输出变量的参数值，测试继电保护的动作值、返回值及其动作时间。多种连续状态测试A能提供各种时间控制、开入量控制、手动触发、GPS同步触发等切换方式进行状态间的切换；B能设定各种类型故障；C能提供电流恒定、电压恒定、系统阻抗恒定等测试方式；D合闸相位角可以选择为随机的合闸相角和固定的合闸相角；E能模拟断路器的断开、合闸时间；F能在故障电流上叠加任意幅值、相位的负荷电流；G提供单独的电压输出作为零序电压或线路抽取电压；H能模拟电压互感器安装在线路端和母线端的运行状况；I能模拟电流互感器中性点指向线路和指向母线的运行状况；J能记录状态切换时的电压、电流、频率及切换时间；K能检测被试继电保护动作行为的开入量及其逻辑关系。JJG16五、交流输出第X页共X页第X页共X页ACIACV实测值实测值路路路路路路路路输出值FHZIAFHZIAFHZIAFHZIA输出值FHZUVFHZUVFHZUVFHZUV交流电流幅值（50HZ）交流电压幅值（50HZ）幅频特性（INA）幅频特性（V）输出电流和交流电压响应速度项目交流电流（50HZ,IMAXA）交流电压（50HZ,V）响应时间其他性能指标交流电流50HZ,INA交流电压50HZ,V）项目路路路路路路路路谐波畸变率直流分量PF1带负载能力PF04JJGXXXXXXXX17六、交流电流源与交流电压源的同步性输出值实测值50HZ、A、VI1U1I2U2I3U3I4U4七、交流电流源与交流电压源的相位控制交流电流与交流电压的移相相位（50HZ、A、V）输出值实际值电流路间实际值电压路间合闸相位角（50HZ、A、V）输出值实际值路八、输出计时性能时间测量范围T输出值实测值时间测量范围T输出值实测值九、直流输出DCIADCVV输出值实测值输出值实测值纹波系数A带负载能力A纹波系数V带负载能力V结论检定人核验人JJG18附录B检定证书/检定结果通知书内页格式（第2页）证书编号XXXXXXXXXX检定机构授权说明检定环境条件及地点温度地点相对湿度其他检定使用的计量（基）标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量（基）标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至第X页共X页JJGXXXXXXXX19附录C检定证书/检定结果通知书内页格式（第3页）C1检定证书第3页证书编号XXXXXXXXXX检定结果手动测试A任意设定交流量的各相电压、电流的幅值、频率和相位，能设定各种故障类型的参数；B能以交流电压、电流的幅值、相位、频率、阻抗等变量，测试相关继电保护的电气性能；C能以直流电压、电流变量，测试直流继电保护的相关性能；D能手动控制步长的设定，可任意设定变量变化步长；E能控制开出量变化；F能测试动作