JJF(新) 85 2022 电能表现场校验仪校准规范

II引言本规范依据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》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》编制。本规范为首次制定。 JJF(新)85－2022电能表现场校验仪校准规范范围本规范适用于工频交流电压（57.7~380）V,交流电流（0.1~20）A,相位（0~360）º电能表现场校验仪的校准。引用文件本规范引用下列文件：JJG596-2012电子式式交流电能表JJG597-2005交流电能表检定装置GB/T17215.701-2011标准电能表GB/T17215.211-2006交流电测量设备通用要求、试验和试验条件第11部分：测量设备DL/T448-2016电能计量装置技术管理规程DL/T826-2002交流电能表现场校验装置DL/T1478-2015电子式交流电能表现场校验规程OIMLR46-1/-2《Activeelectricalenergymeters》（《有功电能表》）凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；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。术语和定义电能表现场校验仪FieldCalibrationTesterOfACElectricEnergyMeter电能表现场校验仪是现场校验单、三相有功和无功智能交流电能表的便携式标准装置，可实现在不拆电能表、不断电的情况下对现场运行的交流电能表进行电能误差和相关量测试。概述电能表现场校验仪用于对现场运行的电子式（静止式）交流电能表的校验，通常由测量模块，脉冲采集模块，功能模块和显示模块，以及辅助测量电路组成。电能表现场校验仪原理框图见图1。图1电能表现场校验仪原理框图计量特性基本误差5.1.1电能表现场校验仪的基本误差用相对误差表示。基本误差限应满足表1和表2的规定。有特殊需要时，可以根据技术要求，确定与表1、表2不同的误差极限。电能表现场校验仪平衡负载基本误差限电流值功率因数基本误差限（%）cosφsinφ0.05级0.1级0.2级0.01In≤I＜0.05In1.0—±0.07±0.15±0.300.05In≤I＜Imax1.0—±0.05±0.10±0.200.02In≤I＜0.1In0.5L0.8C—±0.10±0.20±0.400.1In≤I＜Imax0.5L0.8C—±0.05±0.10±0.20当特殊用户要求时0.2In≤I＜Imax0.25L0.5C—±0.10±0.20±0.400.01In≤I＜0.05In—1.0—±0.15±0.300.05In≤I＜Imax—1.0—±0.10±0.200.02In≤I＜0.1In—0.5（L或C）—±0.20±0.400.1In≤I＜Imax—0.5（L或C）—±0.10±0.200.1In≤I＜In—0.25（L或C）—±0.20±0.60电能表现场校验仪不平衡负载基本误差限电流值功率因数基本误差限（%）cosθsinθ0.05级0.1级0.2级0.05In≤I≤Imax1.0—±0.07±0.15±0.250.05In≤I≤Imax0.5L—±0.10±0.20±0.400.05In≤I≤Imax—1.0—±0.15±0.250.05In≤I≤Imax—0.5L—±0.20±0.40注：试验时试验电流需依次加入每一测量单元。测量重复性电能表现场校验仪测量电能时，进行不少于5次的重复测量，其测量结果的实验标准差应不超过表3规定。电能表现场校验仪实验标准差最大允许误差电能表现场校验仪准确度等级0.05级0.1级0.2级电流功率因数0.005%0.01%0.02%0.5In～In1.0，0.5（L）电参数的测量功能电能表现场校验仪应有电参数监测功能，应监测电压、电流、功率、相位、功率因数、频率、谐波等参数，并有足够的测量范围，其测量各种电参数的准确度应满足表4的规定。电能表现场校验仪各测量参数的准确度电能表现场校验仪准确度等级0.05级0.1级0.2级电压（相对误差）±0.2%±0.2%±0.5%电流（相对误差）±0.2%±0.2%±0.5%功率（相对误差）±0.5%±0.5%±0.5%相位（绝对误差）±0.2。±0.5。±0.5。频率（相对误差）±0.01%±0.02%±0.02%谐波测量电能表现场校验仪可测量谐波次数应不少于21次。电能表现场校验仪测量谐波电压、谐波电流示值误差的最大允许误差应不超过表5的规定。谐波电压、谐波电流示值误差最大允许误差被测量条件最大允许误差谐波电压Uh≥1%Un±5%谐波电流Ih≥3%In±5%Un为基波电压值，Uh为谐波电压值，In为基波电流值，Ih为谐波电流值。输入、输出与显示5.5.1电能表现场校验仪应有脉冲输入或输出和电能值或脉冲数的显示。脉冲均应为一定幅值的矩形波并应给出脉冲输出的脉冲常数C（imp/kWh）。显示与脉冲输出所代表的电能值应一致。5.5.1.1各级电能表现场校验仪在输入为额定功率时，脉冲频率f（Hz）不得低于表6的规定。电能表现场校验仪在额定输入功率下的脉冲频率f值电能表现场校验仪准确度等级0.05级0.1级0.2级f最小值/Hz200010005005.5.1.2各级电能表现场校验仪显示电参量的显示位数和显示电能误差的分辨率不得少于表7的规定（若有电能值或高频脉冲数的显示）。电能表现场校验仪的显示位数和显示其被检表误差的分辨力电能表现场校验仪准确度等级0.05级0.1级0.2级显示相应电参量的最少显示位数655显示相应电能误差的最小分辨力/%0.0010.0010.015.5.2电能表现场校验仪显示器应能够复零（若有电能值或高频脉冲数的显示）。当为自动复零（或自动转换显示内容）时，每个量值的显示时间不得少于3s。

校准条件环境条件环境温度：（20±5）℃；相对湿度：≤75%；无强电磁场干扰、无震动；注：环境温度的允许偏差也可以参照仪器使用说明书中的规定；6.1.1校准各级电能表现场校验仪时的标准条件及其偏差允许值不超过表8的规定。6.1.2无可察觉到的振动。6.1.3无较强的电磁辐射干扰，如电火花、辐射源等。6.1.4校准三相电能表现场校验仪时，三相电压、电流相序应符合接线图规定。三相电压、电流系统应基本对称，对称条件应符合表8，表9的规定。标准条件及其允许偏差影响量参比值0.05级0.1级0.2级标准值允许偏差环境温度参比温度±2℃±2℃±2℃电压参比电压±0.2%±0.2%±0.2%频率参比频率±0.2%±0.2%±0.2%波形正弦波电压和电流波形失真度不大于/%111参比频率的外部磁感应强度磁感应强度为零*不大于25μT环境湿度50%RH±15%RH±15%RH±15%RHcosφ规定值±0.01工作位置制造商规定位置按制造商规定*在测试位置无仪表和接线时的磁感应强度。

三相电压和电流系统的对称条件被测电能表现场校验仪准确度等级0.05级0.1级0.2级每一相（线）电压对三相（线）电压平均值相差不超过/%±0.3±0.3±0.3每相电流对各相电流平均值相差不超过/%±0.5±0.5±0.5任一相电流和相应电压间的相位差与另一相电流和相应电压间的相位差之差不超过/%111注：1.按下式确定各电压（或电流）相对于三相电压（或电流）的平均值的百分比：γ式中：Xi—任一相（线）电压或电流（i=a，b，c）；XP—各相（线）电压或电流的平均值：

X2.相（线）电压和电流间的相位差：∅a=UaIa，∅b=U电能表现场校验仪测量标准及其他设备要求6.2.1电能表现场校验仪电能的测量误差和评定测量重复性的标准偏差估计值不得超过表10和表11的规定。电能表现场校验仪测量标准允许的测量误差被测电能表现场校验仪准确度等级0.05级0.1级0.2级测量标准准确度等级*0.02级0.02级0.05级功率因数允许的测量误差/%单相和平衡负载时cosφ1.0±0.02±0.03±0.050.5（L）±0.02±0.04±0.070.5（C）±0.03±0.05±0.1特殊要求时0.25（L）——±0.2不平衡负载时cosθ1.0±0.02±0.04±0.060.5（L）±0.03±0.05±0.08电能表现场校验仪测量标准允许的实验标准差功率因数cosφ测量标准的实验标准差/%0.02级0.03级0.05级1.00.00250.0030.0050.5（L）0.00300.0040.0076.2.2在每次测量期间，负载功率稳定度应不低于表12的要求。电能表现场校验仪测量标准负载功率稳定度测量标准准确度等级0.02级0.03级0.05级负载功率稳定度/%0.0250.030.05注：不适用于电能表现场校验仪对负载功率稳定度有更高要求的情况。6.2.3谐波标准功率源（或标准谐波分析仪）能够输出（或测量）高于21次电压、电流谐波。谐波标准功率源对应功能的扩展不确定度（k=2）应小于被校电能表现场校验仪相应功能最大允许误差绝对值的1/3，谐波标准功率源的功能和范围应覆盖电能表现场校验仪各功能的测量范围。注：除以上规定的标准器外，也可使用其他符合上述要求的计量器具作为标准器。校准项目和校准方法电能表现场校验仪校准项目应符合表13规定。校准项目一览表序号校准项目校准方法条款1基本误差7.22标准偏差估计值7.33其他电参量示值误差7.44谐波含量7.5校准前准备电能表现场校验仪应标有生产厂家、型号、出厂日期及编号、电源额定电压、频率，标识及标记应清晰可见。电流钳口端面应整洁并保证接触完好，不应有可以引起测量错误和影响准确度的缺陷。按照说明书的要求进行预热并工作正常。校准前应开机检查下列项目，若有不合格应停止校准：显示数字是否清楚、正确；显示位数和显示其被检表误差的分辨力是否符合表7的规定（若有电能值或高频脉冲数的显示）；在额定输入功率下，脉冲输出频率是否符合表6的规定（若有电能值或高频脉冲数的显示）；基本功能是否正常。基本误差试验电能表现场校验仪达到通电预热时间后（预热时间按照生产厂技术要求），按照表14和表15规定的负载点进行校准。客户有特殊需要时，可以规定与表14不同的负载点。单相和三相平衡负载电能表现场校验仪校准负载点类别cosθ/sinθ负载电流有功基本量程1.00.01In，0.1In，0.5In，In0.5（L）、0.8（C）0.02In，0.2In，0.5In，In0.5（C）；0.25（L）0.5In，In其余量程1.0In0.5（L），0.8（C）In无功基本量程1.00.01In，0.1In，0.5In，In0.5（L）、0.5（C）0.02In，0.2In，0.5In，In0.25（C）；0.25（L）In其余量程1.0In0.5（L），0.8（C）In注：In与每一电压量程值的组合均按基本量程校准；当用户要求时，需在cosφ=0.5（C）和cosφ=0.25（L）条件下校准；对于有多种电流输入方式的电能表现场校验仪，首次校准需校准每一种电流输入方式，（需校准电能表现场校验仪配套的每一套电流钳），周期校准时，可根据用户需要选择电压、电流值进行校准。三相不平衡负载三相电能表现场校验仪校准负载点类别cosθ/sinθ负载电流有功基本量程1.0（0.1In），In0.5（L）（0.2In），In无功基本量程1.0In0.5（L）In注：括号内的负载点可按实际需要决定是否校准。在每一负载下，至少做2次测量，取其平均值作为测量结果。如算得的相对误差等于该表基本误差限的80%～120%，应再做2次测量，取这2次和前几次测量的平均值作为测量结果。基本误差试验采用的是标准表法，将标准表与被检电能表现场校验仪同时测定的电能值相比较，以确定被检表的相对误差。校准时，各级电能表现场校验仪累计的数字应不少于表16的规定。各级电能表现场校验仪累计数字电能表现场校验仪准确度等级0.05级0.1级0.2级最少累计数200001000050007.3.1定时比较法在特定的一段时间t（s）内，分别几下标准表和被测校验仪累计的电能值，用式（1）计算被测校验仪电能测量的相对误差γ（%）。γ=（1）式中：γo—电能表现场校验仪或校验装置的已定系统误差，%，不需更正时，γo=0；W’—被测校验装置显示的电能值，J；W—标准表显示的电能值，J。若被测校验装置累计的是高频脉冲数，则：W（2）式中：m—被测校验装置显示的高频脉冲数；CH—被测校验装置的高频脉冲常数，imp/kWh。若标准表累计的也是高频脉冲数，则W值也用于式（2）计算，此时，m要换成标准表累计的高频脉冲数，CH要换成标准表的高频脉冲常数。若标准表经外配电流、电压互感器接入，则式（1）中的W要乘以电流、电压互感器的变比KI、KU。7.2.2定低频脉冲数（N）比较法当用被测校验装置输出一定的低频脉冲数（N）停住标准表的方法校准时，被测校验装置的相对误差γ（%）按式（3）计算。γ=（3）式中：γo—校验装置或电能表现场校验仪的已定系统误差，%，不需更正时，γo=0；W—实测电能值，即标准表累计的电能值，J；Wo—算定电能值，即被测校验装置在没有误差运行下，输出N个低频脉冲时，标准表应累计的电能值，J，按式（4）计算。W（4）式中：Co—标准表的高频脉冲常数，imp/kWh；no—算定脉冲数，按式（5）计算。n（5）式中：CL—被测校验装置的低频脉冲常数，imp/kWh；KI、KU—标准表外接的电流、电压互感器变比。当没有外接电流、电压互感器时，KI和KU都等于1。要适当地选择被测校验装置的低频脉冲数N，使得标准表的显示数字满足表16的规定。7.2.3高频脉冲数预置法在标准表和被测校验仪都在连续运行的情况下，计读标准表在被测校验仪输出N个低频脉冲时输出的高频脉冲数m，作为实测高频脉冲数，再与算定（或预置）的高频脉冲数相比较，用式（6）计算被测校验装置的相对误差γ（%）。γ=（6）式中：γo—校验装置或电能表现场校验仪的已定系统误差，%，不需更正时，γo=0；m—实测高频脉冲数；mo—算定（或预置）的高频脉冲数，按式（7）计算。m（7）式中：CHo—标准表的高频脉冲常数，imp/kWh；CL—被测校验装置的低频脉冲常数，imp/kWh；KI、KU—标准表外接的电流、电压互感器变比。当没有外接电流、电压互感器时，KI和KU都等于1。要适当地选择被测校验仪的低频脉冲数N和标准表外接的互感器量程或标准表的倍率开关档，使算定（或预置）脉冲数和实测脉冲数均满足表16的规定。标准偏差估计值试验试验在电流钳接入和直接接入方式下，分别进行。试验时，在参比电压、参比频率和In电流下，对功率因数为1和0.5（L）两个负载点分别做不少于5次的相对误差测量，然后按式（8）计算标准偏差估计值s（%）。s=（8）式中：n—对每个负载点进行重复测量的次数，n≥5；γi—第i次测量得出的相对误差，%；γ—各次测量得出的相对误差平均值，%，即：γ=电参量示值误差确定电压示值误差时，在电压测量的范围内选取不少于3个常用试验点（优先选择57.7V，100V，220V，380V）；确定电流示值误差时，在电流测量范围内选取不少于3个常用试验点（优先选择0.1A，1A，5A）；确定功率、相位和频率示值误差时，在电压、电流基本量程，选择不少于3个常用试验点。7.4.1标准功率源直接测量法将电压、电流、功率、相位、频率等被测校验仪的电流测量回路串联在标准功率源的电流输出回路，电压测量回路并联在标准功率源的电压输出回路，采用标准源直接测量法确定监视示值误差。标准功率源直接测量法原理图见图2。图2标准功率源直接测量法原理图根据校准点设定标准功率源的输出值，设标准源的输出值为，被校电能表现场校验仪显示值为，则被校电能表现场校验仪示值误差为：=(9)相对误差为：（10）式中：——电能表现场校验仪的示值误差，V，A，W、(°)或Hz；——电能表现场校验仪的相对误差,%。——电能表现场校验仪显示值，V，A，W、(°)或Hz；——标准源的输出实际值(标准功率电能表显示值)，V，A，W、(°)或Hz。7.4.2标准功率电能表比较测量法调节功率源输出校准点，标准功率电能表的显示值为，被校电能表现场校验仪显示值为，则被校电能表现场校验仪的示值误差按式（9）计算，相对误差按式（10）计算。标准功率电能表比较测量法原理图见图3。图3标准功率电能表比较测量法原理图谐波含量电能表现场校验仪的谐波含量分为电压谐波含量和电流谐波含量，基波频率一般选择50Hz。谐波次数可以选择2～21次范围内的全部或部分次数。谐波含量可以用绝对值表示，也可以用相对值表示。选择相应电压（电流）作为基波电压值（电流值）Un（In），谐波含有率hn的大小可以在10%范围内选择。7.7.1标准源直接测量法仪器接线如图4所示：图4标准谐波源校准谐波接线图设置信号频率和各次谐波含有率，使标准谐波源输出相应的谐波值（电压值为Unhn，电流值为Inhn），读取被测装置显示值（电压值为Uxhn，电流值为Ixhn）,则被测电能表现场校验仪第n次电压谐波显示值的误差ΔUn为：∆（11）被测电能表现场校验仪第n次电流谐波显示值的误差ΔIn为：∆（12）对于三相电能表现场校验仪可按上述过程分别校准。7.7.2标准表比较测量法仪器接线如图5所示：图5标准谐波分析仪校准谐波接线图设置信号频率，调节谐波源输出，校准谐波分析仪显示值为UNhn（INhn），被测电能表现场校验仪显示值为Uxhn（Ixhn）,则被测电能表现场校验仪第n次电压（电流）谐波显示值的绝对误差按式（11）、（12）计算。对于三相电能表现场校验仪可按上述过程分别校准。校准结果表达测量数据修约8.1.1电能测量相对误差γ（%）和电能测量实验标准差s（%）的末位数，应按照表17的规定修约为修约间距的整数倍。电能表现场校验仪γ和s的修约间距被测校验仪准确度等级0.05级0.1级0.2级γ修约间距/%0.0050.010.02s修约间距/%0.00050.0010.002判断电能表校验仪的校准结果是否合格，一律以修约后的结果为准。8.1.2其他数据的修约间距按下述规定：在10n（n为整数）的1、2、5倍数中，选取与规定极限值1/10最接近的值做修约间距。出具校准证书校准后，出具校准证书。校准数据按附录B所列数据表格，并可根据被测仪表的情况进行填写。证书上的信息应满足以下信息要求。标题，如“校准证书”或“校准报告”；实验室名称和地址；证书或报告的唯一标识（如编号），每页及总页数的标识；送校单位的名称和地址；被校对象的描述和明确标识；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；对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；校准环境的描述；校准结果及其测量不确定度；校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期。复校时间间隔建议复校时间间隔一般不超过1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。必要时可随时送检。

测量数据修约方法A.1修约间距数为1时的修约方法保留位右边对保留位数字1来说，若大于0.5，则保留位加1；若小于0.5，则保留位不变；若等于0.5，则保留位是偶数时不变，保留位是奇数时加1.A.2修约间距数为n（n≠1）时的修约方法将测得数据除以n，再按1中的修约方法修约，修约以后再乘以n，即为修约结果。

电能表现场校验仪校准原始记录格式电能表现场校验仪校准原始记录样品编号记录编号委托单位委托单位地址接收日期标准依据被校计量器具器具名称型号规格出厂编号不确定度/准确度等级/最大允许误差制造单位校准地点建议校准周期标准测量仪器名称型号测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至环境温度℃环境湿度%RH本次校准结果的不确定度：备注：校准项目：1.外观检查：2.通电检查：3、基本误差测量：相线电压电流相别IB（A）cosΦ误差1误差2平均值化整值扩展不确定度（k=2）4、实验标准差：相线电压电流相别IB（A）cosΦ误差1误差2误差3误差4误差5实验标准差5、电参量测量误差(1)交流电压：Un=V单位：V测量点A相B相C相扩展不确定度（k=2）标准值标示值标准值标示值标准值标示值(2)交流电流：In=A单位：A扩展不确定度（k=2）测量点A相B相C相标准值标示值标准值标示值标准值标示值(3)交流功率Un=VIb=A单位：W扩展不确定度（k=2）测量点A相B相C相标准值标示值标准值标示值标准值标示值(4)频率：Un=V单位：Hz扩展不确定度（k=2）测量点标准值标示值(5)相位：Un=100V；In=5A单位：°测量点A相B相C相扩展不确定度（k=2）标准值标示值标准值标示值标准值标示值(6)交流电流（钳表）：In=A单位：A测量点A相B相C相扩展不确定度（k=2）标准值标示值标准值标示值标准值标示值6.谐波含量：谐波次数标准值显示值扩展不确定度（k=2）总谐波含量

电能表现场校验仪校准证书内页格式式样（第页）证书编号××××××-××××校准机构授权说明校准环境条件及地点：温度℃地点相对湿度%其他校准所依据的技术文件：校准使用的测量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×页共×页

电能表现场校验仪校准证书内页格式式样（第3页）证书编号××××××-××××××校准结果1.外观检查：2.通电检查：3、基本误差测量：相线电压电流相别IB（A）cosΦ误差1误差2平均值化整值扩展不确定度（k=2）4、实验标准差：相线电压电流相别IB（A）cosΦ误差1误差2误差3误差4误差5实验标准差

5、电参量测量误差(1)交流电压：Un=V单位：V测量点A相B相C相扩展不确定度（k=2）标准值标示值标准值标示值标准值标示值(2)交流电流：In=A单位：A扩展不确定度（k=2）测量点A相B相C相标准值标示值标准值标示值标准值标示值(3)交流功率Un=VIb=A单位：W扩展不确定度（k=2）测量点A相B相C相标准值标示值标准值标示值标准值标示值(4)频率：Un=V单位：Hz扩展不确定度（k=2）测量点标准值标示值(5)相位：Un=100V；In=5A单位：°测量点A相B相C相扩展不确定度（k=2）标准值标示值标准值标示值标准值标示值(6)交流电流（钳表）：In=A单位：A测量点A相B相C相扩展不确定度（k=2）标准值标示值标准值标示值标准值标示值6.谐波含量：谐波次数标准值显示值扩展不确定度（k=2）总谐波含量_______________

附录D电能表现场校验仪示值误差测量结果不确定度评定示例D.1概述D.1.1测量依据：JJF(新)《电能表现场校验仪校准规范》D.1.2环境条件：温度（23±1）℃，相对湿度：（50±15）%D.1.3测量标准：三相电能表检定装置；量程：3×（1～380）V，3×(0.001～100)A；等级：0.01级。D.1.4被测对象：电能表现场校验仪0.05级D.1.5测量过程：装置输出一定功率给被检电能表现场校验仪，并对被检表进行采样积分，得到的电能值与装置输出的标准电能值比较，得到被检表在该功率时的相对误差。D.1.6评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定方法。D.2建立测量模型：D.2.1测量模型：rH=rWO式中：rH——被检电能表现场校验仪的相对误差；rWO——电能表检定装置上测得的相对误差。D.2.2灵敏系数：C=rH/rWO=1D.2.3传播率公式：u2c（rH）=c2u2（rWO）uc（rH）=│c│u（rWO）D.3输入量的不确定度评定及其相应自由度输入量rWO的标准不确定度u（rWO）的来源主要有两个方面：在重复性条件下由被测电能表现场校验仪测量不重复引起的不确定度分项u（rWO1）和电能表检定装置的误差引起的不确定度分项u（rWO2）。D.3.1输入量rWO1的标准不确定度u（rWO1）的评定该不确定度分项采用A类方法进行评定。对3台0.05