JJF(閩) 1060-2014 電機定子試驗裝置校準規(guī)范

JJF(閩)1060-2014福建省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布電機定子試驗裝置校準規(guī)范Calibration電機定子試驗裝置校準規(guī)范CalibrationSpecificationforMotorStatorTestingSystem引言………………1范圍……………2引用文件………………………3術(shù)語和計量單位………………3.1漏電流………………………3.2過沖量………………………3.3有效信號……………………3.4空載電壓……………………3.5測量電流……………………3.6測量電壓……………………4概述……………5計量特性………………………5.1外觀…………5.2電氣安全性能………………5.3耐電壓設(shè)定值誤差…………5.4漏電流示值誤差……………5.5耐壓功能輸出交流電壓的失真度…………5.6絕緣電阻測量電壓…………5.7絕緣電阻示值誤差…………5.8直流電阻測量電流重復性…………………5.9直流電阻示值誤差…………5.10匝間絕緣沖擊電壓波前時間……………5.11匝間絕緣沖擊電壓峰值示值誤差………5.12匝間絕緣波形故障判別功能……………6校準條件………………………6.1環(huán)境條件……………………6.2校準用計量儀器……………Ⅰ7校準項目和校準方法…………7.1校準項目……………………7.2校準方法……………………8校準結(jié)果表達…………………8.1校準數(shù)據(jù)處理………………8.2校準證書……………………8.3校準結(jié)果的不確定度評定…………………9復校時間間隔…………………附錄A沖擊電壓波前時間和沖擊電壓峰值截取方法說明…附錄B匝間絕緣測試接線方法及判別規(guī)則…………………附錄C試驗裝置校準記錄（式樣）…………附錄D校準證書校準結(jié)果內(nèi)頁內(nèi)容…………Ⅱ流低電阻表檢定規(guī)程》、JJG1005-2005Ⅲ電機定子試驗裝置校準規(guī)范本規(guī)范適用于三相（或單相）交流電機散嵌繞組或成型電機定子試驗裝置JB/T9615.1-2000交流低壓電機124概述試驗裝置是用于開展三相(或單相)交流電機散嵌繞組或成型電機定子的試驗裝置，具有工頻耐壓、絕緣電阻、繞組直流電阻和匝間絕緣耐壓等測試功能。利用計算機控制技術(shù)，設(shè)置各項目控制參數(shù)和限值，并進行數(shù)據(jù)處理，給出測試結(jié)論。其原理框圖見圖1。5.1外觀要求及工作正常性檢查5.1.1試驗裝置應(yīng)有明顯的銘牌標識，其內(nèi)容包括儀器名稱、型號規(guī)格、出廠編號、生產(chǎn)單位等信息。5.1.2試驗裝置外接樣品的測量線路應(yīng)完好無損，機柜應(yīng)可靠接地。5.1.3試驗裝置的各操作開關(guān)應(yīng)能正常閉合和斷開，調(diào)壓裝置或按鈕應(yīng)有效，各操作控制繼電器能正常工作。5.1.4試驗裝置的計算機控制軟件功能正常，接上參考標準樣品后能正常進行檢驗測試工作。5.2電氣安全性能5.2.1絕緣電阻應(yīng)不小于100MQ。5.2.2施加50Hz交流正弦波電壓1.5kV,歷時1min,不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或飛弧現(xiàn)象。5.3耐壓電壓設(shè)定值誤差恒流源輸出的直流電流重復性優(yōu)于0.05%，測量電流的大小根據(jù)制造廠技直流電阻測量范圍：1mΩ~20kΩ,其直流電阻示值誤差不超過±1%。試驗裝置輸出的沖擊電壓波形的波前時間應(yīng)在（0.5μs~1.2μs）范圍，其示6.1.1校準時環(huán)境溫度15～30）℃;相對濕度：≤6.1.2供電電源：電壓（220±11）V，頻率50±1）Hz。3序號設(shè)備名稱測量范圍技術(shù)指標1電壓互感器100V~10kV0.2級2數(shù)字多用表交流電壓：100mV~750V直流電壓：100mV~1000V交流MPE：±0.1%直流MPE：±0.05%3標準電阻交流電流：1mA~100mA；0.01級4高阻箱1kΩ~100GΩ0.2級5直流標準電阻0.01級6直流標準電阻箱0.1Ω~100kΩ0.01級7數(shù)字存儲示波器帶寬：高于100MHz；電壓量程：大于50V垂直電壓精度MPE：±1%8高壓衰減器（0.1~10）kV刻度因子MPE：±1%；方波響應(yīng)上升時間≤0.1μs9沖擊分壓器（0.1~10）kV刻度因子MPE：±0.1%；方波響應(yīng)上升時間≤0.5μs失真度測量儀電壓輸入范圍：不低于100VMPE：±1%絕緣電阻表測量范圍不低于500MΩ,測量電壓不低于500V耐壓測試儀輸出交流電壓不低于2.5kV注：也可根據(jù)以不低于試驗裝置最大允許誤差三分之一的原則，選擇其他校準項目一般為外觀及檢查、電氣安全性能、耐壓電壓設(shè)定值誤差、漏電流示值誤差、耐壓功能輸出交流電壓失真度、絕緣電阻測量電壓、絕緣電阻示4JJF(閩)1060—2014非工作狀態(tài)下，將絕緣電阻表的L、E端分別接于工作電源端子和試驗裝置機殼、電源端子和輸出各線路、輸出各線路和操作臺，測定各部位的絕緣電7.2.2.2耐壓試驗非工作狀態(tài)下，設(shè)定耐壓測試儀的擊穿報警電流為5mA,電源端子和操作臺、電源端子和輸出各線路、輸出各線路和操作臺施加50Hz交流正弦波電壓1.5kV,歷時1min,不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或飛弧現(xiàn)象。7.2.3耐壓電壓設(shè)定值誤差校準耐壓電壓設(shè)定值誤差校準方法有直接比較法與直接測量法。其校準連接示意圖分別如圖2、圖3。圖2直接比較法接線圖圖3直接測量法接線圖按圖2連接校準時，按從小到大的順序，依次設(shè)定(或調(diào)節(jié))耐電壓輸出值Ux為(500V)、(1000V)、1500V、2000V、2500V、(3000V),待讀數(shù)穩(wěn)定后，由電壓表得到讀數(shù)Uw,則輸出耐電壓實際值Us按式(1)計算，耐電壓設(shè)定值誤差按式(2)或式(3)計算。按圖3連接校準時，由校驗儀直接給出耐電壓示值的實際值Us。耐壓電壓設(shè)定值誤差按式(2)或式(3)計算。Us——耐電壓示值實際值，V;Uv——標準電壓表示值，V;k——電壓互感器變比。JJF(閩)1060—201464u——耐壓電壓設(shè)定值誤差，V;Ux——耐壓電壓設(shè)定值，V;5Us——耐壓電壓示值實際值，V。δu——耐壓電壓設(shè)定值相對誤差。注：帶括號耐電壓為可選擇校準點，也可按客戶需求選取。7.2.4漏電流示值誤差校準漏電流示值誤差校準接線圖如圖4所示。0圖4漏電流示值誤差校準接線圖將耐壓電壓調(diào)整至最小，根據(jù)漏電流檔位選擇合適的可調(diào)負載R;,且將R;置于最大阻值處，按圖4接好線路。啟動耐壓電壓輸出，并緩慢調(diào)整其輸出，直至耐壓電壓輸出值不低于500V,且漏電流接近校準點時，固定耐壓電壓輸出，調(diào)整Ri改變漏電流大小。漏電流的校準點依次按(0.5mA)、1mA、2mA、5mA、10mA、15mA、20mA、50mA、100mA順序開展校準。同時讀取試驗裝置上漏電流的顯示值Ix和校驗儀(或電流表)上的漏電流實際值Is,則漏電流的示值誤差按式(4)或式(5)4?——漏電流示值誤差，mA;Ix——試驗裝置漏電流顯示值，mA;Is——漏電流實際值，mA。JJF(閩)1060—2014δ?——漏電流示值相對誤差。7.2.5耐壓功能輸出交流電壓的失真度校準輸出交流電壓的失真度校準接線圖如圖5所示。耐壓功能圖5輸出交流電壓失真度校準接線圖選擇適當?shù)姆謮浩魇故д娑葴y量儀輸入電壓在其允許輸入電壓范圍內(nèi)，按圖5線路連接，調(diào)整輸出交流電壓到額定值，由失真度測量儀直接讀取交流輸出電壓的失真度Uhd。7.2.6絕緣電阻測量電壓校準絕緣電阻測量電壓校準接線圖如圖6所示。圖6絕緣電阻測量電壓校準接線圖選擇適當?shù)姆謮浩?，使得標準電壓表的輸入電壓在其允許范圍之內(nèi)，啟動絕緣電阻測試功能，讀取標準電壓表上的直流電壓示值Um,則絕緣電阻測量電壓Uo按式(6)計算：l——分壓器分壓比；JJF(閩)1060—20148Uo——絕緣電阻測量電壓實際值，V;Um——標準電壓表示值，V。7.2.7絕緣電阻示值誤差校準絕緣電阻示值誤差校準接線圖如圖7所示。+ELGG圖7絕緣電阻示值誤差校準接線圖校準絕緣電阻示值誤差采用標準電阻器法，按圖7線路連接，校準點的選 (500MQ)、(1000MQ)。調(diào)節(jié)高壓高阻標準器到以上相應(yīng)各校準點，啟動絕緣電阻測試，讀取試驗裝置上的絕緣電阻顯示值Rx,則絕緣電阻示值誤差按式 (7)或式(8)計算。7.2.8直流電阻測量電流重復性校準直流電阻測量電流重復性校準接線圖如圖8所示。JJF(閩)1060—20149直流&:RO電阻功能RO。(9)計算。直流電阻測量電流重復性按式(10)計算。JJF(閩)1060—2014電阻箱(標準直流電阻功能圖9直流電阻示值誤差校準接線圖校準直流電阻示值誤差采用直流標準電阻器法。按圖9接好線路，調(diào)節(jié)直流標準電阻箱到各校準點Rs,啟動試驗裝置的直流電阻功能，讀取試驗裝置的直流電阻示值Rx,則直流電阻示值相對誤差按式(11)計算。δR——直流電阻示值相對誤差，%;R——試驗裝置直流電流電阻示值，Q;R,——標準電阻示值，9。校準試驗裝置直流電阻時，校準點選取為(0.1Q)、(0.2Ω(20kΩ)。也可按客戶要求選擇校準點。注：校準時應(yīng)消除測量引線帶來的誤差，方法有：(1)將測試線短接，測量引線電阻，對測量結(jié)果進行修正；(2)采用四端鈕式直流電阻箱或四端鈕式標準電阻與試驗裝置的直流電阻測量模塊直接相連進行校準。7.2.10匝間絕緣沖擊電壓波前時間校準匝間絕緣沖擊電壓波前時間校準接線圖如圖10所示JJF(閩)1060—2014示波器示波器0o圖10匝間絕緣沖擊電壓波前時間校準接線圖按圖10接好線路，設(shè)置試驗裝置輸出一定幅值的匝間絕緣沖擊電壓，預置好示波器的垂直電壓量程，并進行合適的測量功能配置，如時標、觸發(fā)模式、耦合模式、采集模式。在示波器正常捕獲測量波形后，利用示波器的上升時間測量功能，調(diào)節(jié)時標，直至能夠正確分辨被測信號的上升時間，依據(jù)波前時間的定義，利用示波器游標，準確截取被測信號的波前時間Tf。7.2.11匝間絕緣沖擊電壓峰值示值誤差校準匝間絕緣沖擊電壓峰值示值誤差校準接線圖如圖11所示。KR匝間示波器圖11匝間絕緣沖擊電壓峰值示值誤差校準校準接線圖按圖11接好線路，選擇的校準點為(500V)、(1000V)、1500V、2000V、2500V、(3000V),按以上選取的校準點，依次設(shè)定試驗裝置匝間絕緣沖擊電壓的幅度Yn,采用示波器獲取被測沖擊電壓響應(yīng)波形。設(shè)置合適的時標，截取被測信號波形的有效信號Yo,利用示波器游標，獲取被測沖擊電壓的峰值Ys。則匝間絕緣沖擊電壓峰值的示值相對誤差按式(12)計算δ——匝間絕緣沖擊電壓示值相對誤差，%;YYYkY13）Y的無感負載電阻，以吸收到振蕩功率成分，當被測信號響應(yīng)較平滑時，則無需試驗裝置校準后出具校準證書，校準證書應(yīng)包括的信息及推薦的校準證書注：當用戶要求時，可以根據(jù)用戶提供的計量特性最大允許誤差進行符合附錄AA.1沖擊電壓波前時間截取壓量程，并進行合適的測量功能配置，如時標、觸發(fā)模式、耦合模式、采集模式。保證示波器能夠正常的捕獲到被測信號的波形。關(guān)閉檢驗裝置輸出連續(xù)脈沖信號的功能，改成輸出單一脈沖信號的模式。并且前后兩次的測量應(yīng)保證檢驗裝置的脈沖電壓發(fā)生裝置達到完全放電，防止對后一次測量造成影響。在示波器正常捕獲測量波形后，利用示波器的上升時間測量功能，調(diào)節(jié)時標，直至準確截取被測信號的波前時間Tf。波前時間的截取方法如圖A-1所示。其中，A.2沖擊電壓峰值截取壓量程，并進行合適的測量功能配置，如時標、觸發(fā)模式、耦合模式、采集模式。保證示波器能夠正常的捕獲到被測信號的波形。關(guān)閉檢驗裝置輸出連續(xù)脈沖信號的功能，改成輸出單一脈沖信號的模式。并且前后兩次的測量應(yīng)保證檢驗裝置的脈沖電壓發(fā)生裝置達到完全放電，防止對后一次測量造成影響。在示波器正常捕獲測量波形后，利用示波器的上升時間測量功能，調(diào)節(jié)時標，直至能夠正確分辨被測信號的上升時間。將響應(yīng)曲線的峰值V扣除測量標準及其他因素引入的干擾量δ%后得到的Vp即為沖擊電壓的實際值。其過程方法如圖A-2所示。上圖中的8%由測量系統(tǒng)的標準方波驗證得到。附錄BB.1測試準備——波形重合性檢查將試驗裝置兩組測試線分別接于同一繞組，或一組測B.2接線方法B.2.1Φ(相)接法接線圖如圖B-1所示。99圖B-1Φ(相)接法測試時，可任選一相繞組作為參考繞組，另一相繞組作為測試繞組，在兩相上同時施加相同規(guī)定峰值沖擊電壓，比較兩衰減振蕩波形的同異。再依次轉(zhuǎn)B.2.2Y(線)接法接線圖如圖B-2所示。N中NB-2Y(線)接法測試時，可任選一組兩相串聯(lián)繞組作為參考繞組，另一組兩相串聯(lián)繞組作為測試繞組，在兩繞組上施加相同規(guī)定峰值沖擊電壓，比較兩衰減振蕩波形的B2.2.3△(角)接法接線圖如圖B-3所示。UWVW圖B-3△(角)接法測試時，可任選一組兩相串聯(lián)繞組與第三相繞組兩相串聯(lián)繞組與第三相繞組并聯(lián)作為測試繞組，在兩串聯(lián)繞組上施加相同規(guī)B.3波形判別若兩組測試顯示的衰減振蕩波形基本重合無顯著差異(簡稱重合),則為正常無故障波形，即被測繞組匝間絕緣無故障。試驗裝置的各測試波形的面積差%送校單位流轉(zhuǎn)號記錄編號樣品名稱型號規(guī)格測量范圍制造廠出廠編號準確度標準器名稱型號規(guī)格出廠編號證書號技術(shù)特征技術(shù)依據(jù)溫度：校準地點相對濕度：1．外觀及工作正常性檢查：2.絕緣電阻：≥MΩ3.耐電壓試驗：4.耐壓電壓設(shè)定值誤差：設(shè)定值/（kV）實際值/（kV）誤差/(kV或%)5.漏電流示值誤差：被檢示值/（mA）實際值/(mA)誤差/(mA或%)6.交流輸出電壓失真度：/(%)7.絕緣電阻測量電壓示值誤差：/(V)；誤差：/(V或%)8.絕緣電阻示值誤差：實際值/(MΩ)被檢示值/(MΩ)誤差/(MΩ或%)9.直流電阻測量電流重復性：mA；s=mA。（續(xù)表）送校單位記錄編號10.直流電阻示值誤差實際值/(Ω)被檢示值/(Ω)誤差/(Ω或%)11.匝間絕緣沖擊電壓波前時間：μs；試驗電壓：kV12.匝間絕緣沖擊電壓峰值示值誤差：設(shè)定值/（kV）實際值/（kV）誤差/(kV或%)13.匝間絕緣波形故障判別功能檢查：本次校準測量結(jié)果的擴展不確定度：耐壓電壓：漏電流：絕緣電阻：直流電阻：沖擊電壓峰值：備注：）；：；：；六、交流輸出電壓失真度：測量值：/(V)；誤差：誤差/(MΩ或%)九、直流電阻測量電流復現(xiàn)性：mA；s=十一、匝間絕緣沖擊電壓波前時間：μs；試驗電壓：2021E.1.1.1環(huán)境條件：環(huán)境溫度（20±5）℃,相對濕度≤75%E.1.1.2測量標準：數(shù)字多用表,型號34411A測量范圍(0~750)V;電壓互感器,E.1.1.4測量方法：采用直接比較法測量。設(shè)定耐壓輸出電壓Vx，讀取數(shù)字多△V=Vx-kVN次數(shù)123456789測量值/(kV)2.5052.5022.5062.5102.5062.5042.5062.5082.5032.502均值2.5052kV實驗標準差0.0026kV服從均勻分布。得22E.1.3.3數(shù)字多用表測量誤差引入數(shù)字多用表經(jīng)上級傳遞合格，2.5kV時，經(jīng)互序號不確定度來源靈敏度系數(shù)Ci不確定度分量ui1重復性10.0026kV2電壓互感器誤差0.0029kV3數(shù)字多用表誤差-1000.0260V uc=u12u22u32=0.0047kVE.2.1.1測量環(huán)境：環(huán)境溫度（20±5）℃,相對濕度≤75%E.2.1.3被測對象：電機定子試驗裝置耐壓功電阻負載箱串聯(lián)耐壓電壓輸出回路中。同時讀取被檢漏電流示值Ix和數(shù)字多用Ix——被檢漏電流示值，mA；23次數(shù)123456789測量值/(kV)4.9674.9594.9724.9534.9564.9424.9574.9564.9634.972均值4.9597kV實驗標準差0.0092kV序號不確定度來源靈敏度系數(shù)Ci不確定度分量ui1重復性10.0092mA3數(shù)字多用表誤差0.0052mA uc=u12u22=0.011mA取包含因子k=2，漏電流5mA點，測量結(jié)果的擴展不確定度U=k·E.3.1.1測量環(huán)境：溫度（20~23）℃,相對濕度40%~60%E.3.1.2測量標準：可調(diào)高阻箱，型號ZX119-8，測量范圍0.001~10000）MΩ,最大允許誤差±（0.2~2）%。E.3.1.3被測對象：電機定子試驗裝置24E.3.1.4測量方法：采用直接比較法，調(diào)節(jié)可調(diào)高值箱電阻到RN，啟動絕緣電Rx——被檢絕緣電阻示值，MΩ;測量次數(shù)測量值/(MΩ)平均值/(MΩ)實驗標準差/(MΩ)199.9599.8670.156299.95399.84499.63599