电能质量分析仪地方校准规范

1电能质量分析仪校准规范2分数表示）。第h次谐波电压含有率用HUh三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压3.10正序分量positive-sequencecomponent将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后其正序对称系统中3.11负序分量negative-将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后其负序对称系统中3.14长时间闪变值longterm3.15电压变动特性relative33.17电压变动频度rateofoccurrence若干次变动，如间隔时间小于30ms，则算一次变动。流、基波频率、谐波电压、谐波电流、谐波功率、三相电压不平衡度和闪变值等参用途可分为实验室型、便携型和在线监测型；按功能可分为单功能（如闪变仪）和多功能叶变换，得到基波和包括直流成分在内的各次谐波的幅值和相角值，谐波功率则由压、谐波电流及它们的相位差计算得到。电能质量分析仪原傅里叶变换图1电能质量分析仪原理图频率、三相电压不平衡度及闪变的最大允许误差见表1，谐波功率最大允许误差见表2，谐波电压、谐波电流的最大允许误差见表3。以上指标不用于合格性判别，仅供参考。表1基波电压、基波电流、基波频率、三相电压不平衡度及闪变的最大允许误差被测电参数最大允许误差A级S级基波电压（相对误差）±0.5%基波电流（相对误差）±0.5%基波频率（绝对误差）±0.01Hz±0.05Hz4三相电压不平衡度（绝对误差）±0.2%±0.3%闪变（相对误差）±5%表2谐波功率的最大允许误差等级被测电参数条件最大允许误差A谐波功率（绝对误差）P≥150WP<150W±1.5W注：PN为基波功率，Ph为谐波功率。表3谐波电压、谐波电流的最大允许误差等级被测电参数条件最大允许误差A谐波电压（绝对误差）Uh≥1%UN±5%UhUh<1%UN±0.05%UN谐波电流（绝对误差）Ih≥3%IN±5%IhIh<3%IN±0.15%INS谐波电压（绝对误差）Uh≥3%UN±5%UhUh<3%UN±0.15%UN谐波电流（绝对误差）Ih≥10%IN±5%IhIh<10%IN±0.50%IN注：1、UN为标称电压，IN为标称电流；2、Uh为第h次谐波电压显示值，Ih为第h次谐波电流显示值。b）环境温度20±2）℃;c）相对湿度45~75）%；5d）周围环境无影响仪器正常工作的机械振6.2.1校准时所需的标准设备见表4，也可根据被校分析仪的实际需求选择。6.2.2校准各项目时，由标准设备及环境条件等因素引起的扩展不确定度应不大于被校分允许误差应不大于±0.05%，相位的最大允许误差应表4各校准项目所用测量设备一览表校准参数名称测量设备标准源法直接比较法负序分析法交流电压（电流）标准电压（电流）源/基波频率标准信号发生器信号发生器、标准频率表/谐波电压（电流）源/6谐波有功功率标准谐波功率源谐波功率源、宽频标准功率表/三相电压不平衡度可调幅、调相的三相标准电压源可调幅、调相的三相电压源；标准三相电压不平衡度测量仪器可调幅、调相的三相电压源；标准三相电压比较仪闪变值闪变测量标准装置//校准项目见表5。表5校准项目一览表序号校准项目校准方法1外观及工作正常性检查7.2.12基波电压7.2.23基波电流7.2.24基波频率7.2.35谐波电压7.2.46谐波电流7.2.47谐波功率7.2.58三相电压不平衡度7.2.69闪变值7.2.77f）按照被校分析仪使用说明书的要求和规定进标准电压（电流）源标准电压（电流）源（标准）电能质量分析仪（被校）+-+-图2标准源法基波电压、基波电流校准示意图λ8意图如图3所示。-（被校）-（被校）-----图3直接比较法基波电压、基波电流校准示意图a）选取被校分析仪的额定电压，也可根据实际情况或送校b）额定频率为50Hz的，在频率测量范围内以50Hz为基准选取（3~5）个频率点；标准信号发生器标准信号发生器（标准）电能质量分析仪（被校）+-+-图4标准源法基波频率校准示意图值fx，按公式（2）计算被校分析仪的频率示值误差Δf。Δf=fx-fN（2）9b）直接比较法：采用的主要设备为信号发生器及标准频率表，校准示意图如图5所（被校）标准频率表---图5直接比较法基波频率校准示意图析仪的频率标准值fx，按公式（2）计算被校分析仪的频率示值误差Δf。波含有率均为100%，基波频率一般情况下选择b）谐波电压校准点的选取见表6（建议采用，但不限于表6选取的校准点c）谐波电流校准点的选取见表7（建议采用，但不限于表7选取的校准点表6谐波电压校准点选取表等级谐波电压含有率谐波次数AS表7谐波电流校准点选取表等级谐波电流含有率谐波次数AS标准谐波电压（电流）源（标准）-电能质量分析仪（被校）+-图6标准源法谐波电压、谐波电流校准示意图根据选定的基波电压值，选择被校分析仪适当的电UhN，读取并记录标准谐波电压源的谐波电压含有率标准值HUhN和被校分析仪的谐波电压含有率示值HUhx。谐波电压含有率＜1%（A级）或＜3%（S级）的按公式（3）计算被校分析仪的谐波电压示值误差ΔHUh，谐波电压含有率≥1%（A级）或≥3%（S级）的按公式（4）计算被校分析仪的谐波电压示值误差yUh。ΔHUh=HUhx-HUhN（3）HUhN——标准谐波电压源（或标准谐波电压测量仪器）输出（或显示）根据选定的基波电流值，选择被校分析仪适当的电基波电流标准方均根值（有效值）IhN和表7中各谐波次数（h）的谐波电流方均根值（有效值）IN，读取并记录标准谐波电流源的谐波电流含有率标准值HIhN和被校分析仪的谐波电流含有率示值HIhx。谐波电流含有率＜3%（A级）或＜10%（S级）的按公式（5）计算被校分析仪的谐波电流示值误差ΔHIh，谐波电流含有率≥3%（A级）或≥10%（S级）的按公式（6）计算ΔHIh=HIhx-HIhN（5）HIhN=´100%——标准谐波电流源（或标准谐波电流测量仪器）输出（或显示）IN——标准谐波电流源（或谐波电流源）输出的基量仪器，校准示意图如图7所示。-（被校）-（被校）--测量仪器---图7直接比较法谐波电压、谐波电流校准示意图根据选定的基波电压值，选择被校分析仪适当的电读取并记录标准谐波电压测量仪器的谐波电压含有率标准值HUhN和被校分析仪的谐波电压含有率示值HUhx。谐波电压含有率＜1%（A级）或＜3%（S级）的按公式（3）计算被校分析仪的谐波电压示值误差ΔHUh，谐波电压含有率≥1%（A级）或≥3%（S级）的按公式（4）计算被根据选定的基波电流值，选择被校分析仪适当的电读取并记录标准谐波电流测量仪器的谐波电流含有率标准值HIhN和被校分析仪得到谐波电流含有率示值HIhx。谐波电流含有率＜3%（A级）或＜10%（S级）的按式（5）计算被校分析仪的谐波电流的示值误差ΔHIh，谐波电流含有率≥3%（A级）或≥10%（S级）的按公式（6）计算波含有率均为100%，基波功率因数为1，基波频率一般情况下选择50Hz，特殊用户可根b）谐波电压、谐波电流含有率及谐波次数见表8表8谐波功率校准点选取表谐波电压含有率谐波电流含有率谐波次数5%540%40%a）标准源法：采用的主要设备为标准谐波功率源，校准示意图如图8所示。标准谐波功率源标准谐波功率源（标准）电能质量分析仪（被校）+-+-图8标准源法谐波功率校准示意图根据选定的基波功率值，选择被校分析仪适当的电功率源输出表8中各谐波次数（h）的谐波功率标准值PhN，读取并记录被校分析仪的谐波功率示值Phx，按公式（7）计算被校分析仪的谐波x-PhN（7）PPhNIhNcosφhN——标准谐波功率源（或宽频标准功率表）输出（或显示）的第hUhN——标准谐波功率源（或宽频标准功率表）输出（或显示）的第h次谐波电压方IhN——标准谐波功率源（或宽频标准功率表）输出（或显示）的第h次谐波电流方hN——标准谐波功率源（或宽频标准功率表）输出（或显示）的第h次谐波电压和谐波电流之间的相位差，度(°)。b）直接比较法：采用的主要设备为谐波功率源及宽频标准功率表++-（被校）--图9直接比较法谐波功率校准示意图根据选定的基波功率值，选择被校分析仪适当的电源输出表8中各谐波次数（h）的谐波功率，读取并记录宽频标准功率表的谐波功率标准N和被校分析仪的谐波功率示值Phx，按公式（7）计算被校分析仪的谐波功率示值误三相电压不平衡度的校准应在额定电压（未注明额定电压表9三相电压不平衡度校准点选取表三相电压不平衡度校准点24%BC（标准）（被校）BC图10标准源法三相电压不平衡度校准示意图根据电压校准点设置三相标准电压源输出三相电压式（8）计算被校分析仪的三相电压不平衡度示值误差ΔεU。ΔεU=εUx-εUN（8）xxεUN——三相标准电压源（或标准三相电压不平衡度测量仪器）输出（或显示）的三b）直接比较法：采用的主要设备为三相电压源及标准三相电压不平衡度测量仪器，校准示意图如图11所示。设置三相电压源的三相电压及相位输出至校准点，读取并记录式（8）计算被校分析仪的三相电压不平衡度示值误差ΔεU。BC电能质量分析仪（被校）标准三相电压不平衡度测量仪器ABCABC三相电压源图11直接比较法法三相电压不平衡度校准示意图BC电能质量分析仪（被校）标准三相电压比较仪三相电压源BCBC图12负序分析法三相电压不平衡度校准示意图根据电压校准点选择标准三相电压比较仪和被校分压源的三相电压及相位输出至校准点，读取并记录标准三相电压比较仪的A、B、C相电压值Ua、Ub、Uc和A、B、C相电压的相位ΦUa、ΦUb、ΦUc以及被校分析仪的三相电压电压不平衡度示值误差ΔεU。ΦUa、ΦUb、ΦUc——标准三相电压比较仪显示的A、B、C相电压的相位，度(°)。a）校准闪变值的电压选取230V（50Hz也可按送校单位的要求选取其他电压值；表10方波电压变动设置变动频率（Hz）变动频度(次/分钟)变动量（%）0.00833312.7240.01666722.2100.05833370.3250.9060.9160.7250.402闪变测量标准装置闪变测量标准装置（标准）电能质量分析仪（被校）+-+-图13标准源法闪变值校准示意图根据选定的电压值设置闪变测量标准装置输出表10中各方波电压变动频度和变动量下的波动电压，读取并记录闪变测量标准装置的短时间闪变标准值PstN和长时间闪变标准PPPPg）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和有关时，应说明被校对象的接收日h）如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；n）校准证书和校准报告签发人的签名、职务或p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的20A.1.4测量方法：采用标准源法，根据选定的基波电压值，选择被校分析仪适当的电压量程，设置标准谐波电压源输出基波电压标准值和各谐波次数（h）的谐波电压标准值，读取并记录标准谐波电压源的谐波电压含有率标准值HUhN和被校分析仪的谐波电压含有率示值HUhx。HUhN=´100%——标准谐波电压源输出的第h次谐波电压含有率标准值，%；在实际校准过程中，将环境条件设置在规定的范围内，气压力以及导线的热电势等因素产生的测量不确定度分量远远小于以下分析的标准不确定度分量，故均予忽略。因此，以基波电压为220V(50Hz)、谐波含有率为8%的校准点21压示值误差ΔHUh的测量不确定度表A.1被校分析仪谐波电压含有率测量结果测量次数（i）谐波电压含有率HU（%）测量次数（i）谐波电压含有率HU（%）162737.9847.9957.9结果，按公式（A.2）计算测量重复性引入的不确A.3.2.2分辨力引入的标准不确定度分被校分析仪属于数字式显示装置，在谐波电压含有率为8（A.3）算，取ux1和ux2两者中的较大值作为ux，即ux=0.082%。22标准谐波电压源输出220V(50Hz)的基波电压时，通过查阅说明书得知，基波电压值的扩展不确定度为Us1=(44´10-6´220V+0mV)=9.68mV(k=2)，采用标准不确定度的usmV（A.4）标准谐波电压源输出220V(50此时谐波电压含有率为8%。通过查阅说明书得知，谐波电压值的扩展不确定度为Us2=(60´10-6´17.6V+12mV)=13.056mV(k=2)，采用标准不确定度的B类评定方法表A.2各项标准不确定度分量汇总i不确定度来源标准不确定度灵敏系数ci测量重复性0.082%1us1标准源基波电压4.84mVUhs标准源谐波电压6.53mV123取包含因子k=2，则扩展不确定度：U=k´uc=2´0.082%=0.2%。24委托单位：校准证书编号：委托单位地址：校准依据：仪器名称：规格型号：出厂编号：制造单位：仪器状况：校准地点：环境温度：℃相对湿度：%校准用主要计量标准器具：名称规格型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差出厂编号证书编号有效期1外观及工作正常性检查：2基波电压、基波电流基波频率）基波电压基波电流标准值显示值不确定度标准值显示值不确定度3基波频率基波电压）标准值显示值不确定度254谐波功率（基波电压、基波电流、基波频率、基波功率因数为1、谐波功率因数为1谐波电压含有率（%）谐波电流含有率（%）谐波次数谐波功率不确定度标准值显示值5谐波电压、谐波电流：谐波电压基波电压基波电压频率：谐波电流基波电流基波电流频率：谐波次数谐波电压含有率（%）显示值（%）不确定度谐波次数谐波电流含有率（%）显示值（%）不确定度6三相电压不平衡度基波频率）A相B相C相不平衡度（%）电压值相位电压值相位电压值相位标准值显示值不确定度267闪变值：短时间闪变值为1变动频率（Hz）变动频度（次/min）电压波动量（%）显示值不确定度短时间闪变值为3变动频率（Hz）变动频度（次/min）电压波动量（%）显示值不确定度长时间闪变值为1变动频率（Hz）变动频度（次/min）电压波动量（%）显示值不确定度校准员：核验员：日期：年月日27)证书编号XXXXXX—XXXX)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它校准所依据的技术文件（代号、名称校准所使用的主要测量标准：名称测量范围不确定度/准确度等级证书编号证书有效期至(YYYY-MM