T-CES 144-2022 变压器类产品用频域介电谱测试仪 校验导则

ICS29.240.99CCSF29团体标准T/CES144—2022变压器类产品用频域介电谱测试仪校验导则Calibrationguideforfrequencydomainspectroscopyinstrumentfortransformerproducts2022-09-26发布2022-09-28实施中国电工技术学会发布IT/CES144—2022前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 14校验项目 24.1类别 24.2项目 25校验方法和要求 25.1外观检查 25.2测试功能校验 25.3输出电压和电流 35.4频率范围 35.5介质损耗因数范围及精度 35.6电容范围及准确度 3 35.8抗电磁干扰性能 45.9抗振性能 46校验条件和校验器具 46.1环境条件 46.2校验用标准仪器 47校验结果判定 57.1外观 57.2功能 57.3输出电压和电流 57.4频率范围 57.5介质损耗因数 5 5 5 67.9抗振性能 67.10校验结果判定 6附录A（资料性附录）校验结果的记录和判定 7A.1电压校验结果记录表 7A.2频率校验结果记录表 7A.3电容测试结果记录和评估表 7A.4介损测试结果记录和评估表 8T/CES144—2022本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本标准由中国电工技术学会提出。本标准由中国电工技术学会标准化工作专家委员会变压器与互感器专业分会归口。本标准起草单位：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心、上海交通大学、沈阳变压器研究院股份有限公司、西安交通大学、华北电力大学、哈尔滨理工大学、广西电网有限责任公司电力科学研究院、国网山东省电力公司电力科学研究院、南方电网电力科技股份有限公司、广东电网有限责任公司电力科学研究院、深圳供电局有限公司电力科学研究院、重庆大学、南方电网科学研究院有限责任公司、西安西电变压器有限责任公司、广西大学、国网四川省电力公司电力科学研究院、苏州双博睿思信息科技有限公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司梧州局、特变电工沈阳变压器集团有限公司、保定天威保变电气股份有限公司、广州西门子变压器有限公司、重庆ABB变压器有限公司。本标准主要起草人：周海滨、邓军、潘志城、刘杰、张冠军、齐波、张晋寅、黎大健、谢志成、穆海宝、刘青松、程佳路、刘亚东、张大宁、梁晨、钱国超、张镱议、张良、杨贤、李盛涛、苏钟焕、伍衡、田杰、朱孟兆、邓集瀚、刘石、谢施君、邓然、张占龙、谭向宇、孙勇、张榆、钱国超、钱海、郝建、吕金壮、肖磊石、吕刚、杨毅、张长虹、严英杰、杨家辉、石延辉、张磊、袁耀、张启浩、鲍连伟、苏钟焕、刘彬、王涛、孙继成、池明赫、吕晓东、李先宁。T/CES144—20221变压器类产品用频域介电谱测试仪校验导则本文件规定了变压器类产品用频域介电谱测试仪的校验项目、校验方法和要求、校验条件和校验器具和校验结果判定。本文件适用于对10kV及以上等级变压器、套管进行现场频域介电谱测试的仪器的校验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.5-2013电工术语绝缘固体、液体和气体GB/T6587—2012电子测量仪器通用规范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GB/T17626.2—2018试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3—2016试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4—2018试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5—2019试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.6—2017试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.8—2006试验和测量技术工频磁场抗扰度试验DL/T2231—2021油纸绝缘电力设备频域介电谱测试导则3术语和定义GB/T2900.5界定的以及下列术语和定义适用于本文件。介质损耗因数dielectricdissipationfactor(tanδ)复相对电容率的虚部与实部之比的绝对值。[来源：GB/T2900.5—2002，212-11-29]介电响应dielectricresponse电介质在外施电压下电容量、介质损耗因数随时间和频率变化的响应特性，分别称为时域介电响应和频域介电响应。频域介电谱frequencydomainspectroscopy(FDS)电介质在外施正弦交流电压下在宽频率范围内的电容、介质损耗因数随频率变化的关系曲线。2T/CES144—20224校验项目4.1类别仪器的校验分为例行校验和定期校验：a）例行校验：每台仪器出厂前或验收时在正常试验条件下逐个按规定进行校验，检验合格后方可允许出厂或接收；b）定期校验：仪器在使用过程中定期开展的性能校验。4.2项目仪器的校验项目见表1。表1频域介电谱测试仪校验项目表1●●2●●3●●4●●5●●6●●7●○8●○9●○5校验方法和要求5.1外观检查仪器及配套器件外观应完好，各种按键开关灵活可靠，接插件接触可靠，测试端子应标注有表明其功能的文字或符号，铭牌信息完整。5.2测试功能校验通电后检测仪器的系统功能，功能校验包括以下内容：a）测试仪的测试软件运行正常，设置功能正常；b）应具备接地试品和非接地试品的试验功能；c）应具备频域介电谱测试功能，并在频域内显示介质损耗因数、复电容（实部和虚部）、阻抗等与频率的关系曲线；d）应能根据测试结果计算被测电气设备固体绝缘介质的含水量和液体绝缘介质的电导率；e）应具备测试数据横向、纵向比对分析功能；f）宜具备电压、电流实时显示功能；T/CES144—20223g）宜具备环境干扰告警功能。5.3输出电压和电流输出电压和电流的测试范围，包括以下内容：a）仪器可输出的测试电压和电流的范围应满足DL/T2231—2021的要求，并且不低于产品技术规范书的指标，电压和电流输出稳定，谐波较少；b）电压校验应包括输出电压的峰值、频率、总谐波畸变率。电压峰值偏差不超过±5%，频率偏差不超过±1%，总谐波畸变率不超过5%；c）最大连续输出电流应不低于产品技术规范书的指标，一般不低于20mA（有效值），电流输出稳定。5.4频率范围按照接线要求将仪器与试品连接，校验仪器的频率范围，包括以下内容：a）仪器可输出的频率范围应满足DL/T2231—2021的要求，并且不低于产品技术规范书的指标；b）仪器校验时至少应包含100mHz～1000Hz频段；c）输出电压频率与设定值误差不超过0.5%。5.5介质损耗因数范围及精度按照接线要求将仪器与介质损耗标准器连接，校验仪器可测的介质损耗因数范围及精度，要求如a）介质损耗因数测量范围应不低于产品技术规范书的指标，宜在0～10范围内。b）介质损耗因数分辨率应不低于产品技术规范书的指标，宜不低于10-5（0.001%）。c）介质损耗因数测量误差：11%10mHz＜f＜100Hz；2）＜2%f＜10mHz或f＞100Hz。5.6电容范围及准确度按照接线要求将仪器与介质损耗标准器连接，校验仪器可测的电容范围及准确度，要求如下：a）电容测量范围应不低于产品技术规范书的指标，一般应包含如下范围：100pF～100μF；b）电容测量准确度应不低于产品技术规范书的指标，偏差＜1%。5.7电气安全性能5.7.1绝缘性能使用兆欧表开展仪器的绝缘电阻测试，试验电压不宜低于500V，绝缘电阻值应符合以下要求：a）电源端子对机壳的绝缘电阻不小于2MΩ;b）高压输出端子对机壳的绝缘电阻不小于50MΩ。5.7.2介电强度按照GB/T6587—2012中5.8.2的要求开展仪器的介电强度测试，介电强度应符合以下要求：a）在仪器电源电路与外壳之间施加工频2000V、1min试验电压（可用2500V兆欧表代替不应发生击穿或闪络；b）在仪器高压输出端子与外壳之间施加工频2000V、1min试验电压（可用2500V兆欧表代替不应发生击穿或闪络。4T/CES144—20225.7.3保护电路仪器内部应设置保护电路，确保测试线意外短路或连接到带电设备时的人身和设备安全。5.8抗电磁干扰性能仪器应在整个测试频段都具备良好的抗干扰能力，应能在复杂电磁环境下得到准确的频域介电谱数据。仪器的抗电磁干扰能力参照表2的要求开展。表2电磁兼容试验项目及方法5.9抗振性能仪器应按照GB/T6587—2012中5.9.3的要求开展抗震能力试验，测试仪应经受三个轴向上的振动试验。6校验条件和校验器具6.1环境条件校验实验室温度应控制在20℃~25℃范围内，并在校验过程中保持稳定。相对湿度应控制在30%~50%。实验室应采取相应的屏蔽措施确保校正过程不受外界电磁干扰的影响。6.2校验用标准仪器校验用标准仪器的要求包括以下内容：a）电压、电流、频率测量设备校验应满足GB/T17215.211—2006中第7部分的要求；5T/CES144—2022b）标准电容和标准电阻的技术要求见表3；c）抗电磁干扰校验装置应根据测试内容满足GB/T17626相应规范的要求。表3校验所使用的器具推荐使用压缩气体为绝缘介质的标准<2×10−5—<2×10−5—与标准电容并联形成标准介质损耗因7校验结果判定7.1外观仪器外观应符合5.1要求。7.2功能仪器的功能应符合5.2要求。7.3输出电压和电流仪器输出电压的峰值、频率、总谐波畸变率应符合5.3要求。7.4频率范围仪器在100mHz～1000Hz范围内输出信号的频率与设定值偏差小于0.5%。7.5介质损耗因数应测量在多个不同频率下的介质损耗因数，与参考值进行比较。介质损耗因数误差可分为绝对误差与相对误差，绝对误差可通过直接测量标准电容取得；相对误差可通过标准电容与标准电阻的并联电路取得。介质损耗因数的最大绝对误差应不大于0.1%；介质损耗因数的最大相对误差应不大于2%。测量标准电容的电容量评估电容测试精度。标准电容应至少包含100pF和1000pF两种，必要时可电容测量值与参考值最大绝对误差应小于1pF，最大相对误差应小于0.5%。7.7电气安全性能仪器的电气安全性能应符合5.7要求。T/CES144—202267.8电磁兼容性能仪器的电磁兼容性能应符合5.8要求。7.9抗振性能按照5.9进行试验后，仪器及附件不应有变形松脱、涂覆层剥落等机械损伤，其性能特性应符合产7.10校验结果判定应如实记录校验结果，并计算相对误差或绝对误差，判断仪器状态，详细的记录和评估过程参照附录A。7T/CES144—2022（资料性附录）校验结果的记录和判定A.1电压校验结果记录表电压校验应记录电压的峰值、频率并计算偏差，记录总谐波畸变率，见表A.1。表A.1电压校验结果记录表A.2频率校验结果记录表电压校验应记录仪器在100mHz～1000Hz范围内输出信号的频率并计算偏差，见表A.2。表A.2频率校验结果记录表521A.3电容测试结果记录和评估表电容测量应记录仪器在各种