JJG(津) 3009-2020 電子式電流互感器

2020—03-26發(fā)布2020-04-30實施天津市市場監(jiān)督管理委員會發(fā)布JJG(津)3009-2020主要起草單位：天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院趙新明(天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院)付江楠(天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院)耿立峰(河北省計量監(jiān)督檢測院)楊陽(北京市計量檢測科學研究院)蔡姝(天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院)姬更新(天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院)趙青(天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院)引言 2引用文件 3術語和定義 3.1穩(wěn)態(tài)一次電流 3.2穩(wěn)態(tài)二次輸出 3.3電流(比值)誤差 3.4相位差 3.5額定延遲時間 3.6額定相位偏移 3.7相位誤差 3.8對時誤差 3.9守時誤差 5.1準確度等級和基本誤差限值 5.2測量重復性 5.4周期穩(wěn)定性 6通用技術要求 6.2絕緣水平 6.3報文完整性 6.4對時誤差 6.5守時誤差 7.5檢定周期 本規(guī)程依據(jù)國家計量技術規(guī)程JJF1002-2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》編制。JJG(津)3009-20201電子式電流互感器檢定規(guī)程本規(guī)程適用于額定頻率為50Hz的0.1級～5級的測量用電子式電流互感器(以下簡稱為"電子式電流互感器")的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢驗。2引用文件本規(guī)程引用下列文件：JJG1021-2007電力互感器檢定規(guī)程GB/T16927.1-2011高電壓試驗技術第一部分：一般定義及試驗要求GB/T20840.8-2007互感器第8部分：電子式電流互感器DL/T860.91-2006變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)第9-1部分：特定通信服務映射(SCSM)單向多路點對點串行通信鏈路上的采樣值DL/T860.92-2006變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)第9-2部分：特定通信服務映射(SCSM凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于該規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術語和定義GB/T20840.8-2007界定的及以下術語和定義適用于本規(guī)程，為了便于使用，以下重復列出了GB/T20840.8-2007中的某些術語和定義。3.1穩(wěn)態(tài)一次電流在穩(wěn)態(tài)下，一次電流ip(t)用式(1)表示：i(t)=Ip·√2·sin(2π·f·t+φp)+ipres(t)Ip——一次電流基波的方均根值；ipres(t)——一次剩余電流，包括諧波和分數(shù)諧波分量及一次直流電流JJG(津)3009-202023.2穩(wěn)態(tài)二次輸出對模擬量輸出：在穩(wěn)態(tài)下，二次電壓用下式表示：Us——合并單元輸出的數(shù)字數(shù)，代表一次電流的實際瞬時值；Usres(t)——二次剩余電壓，包括諧波和分數(shù)諧波分量；t——時間瞬時值；tn——一次電流(及電壓)第n個數(shù)據(jù)集采樣完畢的時刻；對數(shù)字量輸出，二次輸出is用式(3)表示：i(n)=I?√2·sin(2π·f·t+φ)+I(n)+i(t)is——合并單元輸出的數(shù)字數(shù)，代表一次電流的實際瞬時值；Is——1se(n)+isres(t)=0時該合并單元數(shù)字量輸出的方均根值；f基波頻率；isres(tn)——二次剩余輸出，包括諧波和分數(shù)諧波分量；n——數(shù)據(jù)樣本的計數(shù)；JJG(津)3009-202033.3電流(比值)誤差電子式電流互感器測量電流時出現(xiàn)的誤差，它由于實際變比不等于額定變比而產生對于模擬量輸出，電流誤差百分數(shù)ε用式(4)表示：/p——ipres(t)=0時實際一次電流的方均根值；對于數(shù)字量輸出，電流誤差百分數(shù)ε用式(5)表示：/p——ipres(t)=0時實際一次電流的方均根值；Is——/soc(n)+isres(tn)=0時數(shù)字輸出的方均根值。3.4相位差對模擬量輸出，為一次電流相量和二次輸出相量的相位之差，相量方向選定為在額定頻率下理想互感器的相位差等于其額定值，當二次輸出相量超前于一次電流相量時相位差為正值。它通常用分或厘弧度表示。φp——二次相位移。)對數(shù)字輸出，為一次端子某一電流的出現(xiàn)瞬時與所對應數(shù)字量數(shù)據(jù)集在合并單元輸4出的傳輸起始瞬時之時間差(用額定頻率的角度單位表示)。3.5額定延遲時間3.6額定相位偏移3.7相位誤差(5)和式(6)所示。相位誤差是對額定頻率而言。應的一次電流采樣瞬時之時間差(用額定頻率的角度單位表示)。3.8對時誤差合并單元在接收到標準時鐘源同步信號且正常工作后，合并單元輸出的秒脈沖/采3.9守時誤差4概述JJG(津)3009-20205擬輸出兩種。在正常使用條件下，其二次轉換器的輸出實質上正比于一次電流，且相位偏差在聯(lián)結方向正確時為已知相位角。5計量性能要求5.1準確度等級和基本誤差限值5.1.1準確度等級電子式電流互感器按準確度等級分為0.1級、0.2級、0.2S級、0.5級、0.5S級、1級、3級、5級。5.1.2各等級電子式電流互感器基本誤差限值在電子式電流互感器的正常工作環(huán)境下，對于0.1級，0.2S級，0.2級，0.5S級，0.5級，1級，3級和5級的電子式電流互感器其在額定頻率下的比值誤差和相位誤差不超過表1中給出的值。準確度等級在下列額定電流(%)時比值誤差(±%)在下列額定電流(%)時相位誤差(±')15150.20.51.035--1.53.0-0.20.51.5-35--35--8-5-5-注：120%額定一次電流下所規(guī)定的比值誤差限值，應保持到額定擴大一次電流。5.2測量重復性在某一測試點，n次測量值的算術平均值的實驗標準偏差s(x),應不大于被校電子式電流互感器準確度等級對應的誤差限值的1/10。其中n次誤差測量值的算術平均值x的實驗標準偏差計算方法如下：x——第i次誤差測量值；65.3短時穩(wěn)定性電子式電流互感器在測量范圍內任何點進行連續(xù)不間斷測所得測試數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差應不大于與其準確度等級對應的誤差限值的1/2。5.4周期穩(wěn)定性在檢定周期內電子式電流互感器的誤差變化，不得大于其誤差限值的2/3。6.1銘牌和標志電子式電流互感器銘牌標志應符合GB/T20840.8-206.2絕緣水平電子式電流互感器絕緣水平應符合GB/T20840.8-2007的相關規(guī)定。6.3報文完整性電子式電流互感器數(shù)字量輸出應符合相關協(xié)議格式的規(guī)定，具體可以參照GB/T20840.8-2007、DL/T860.91-2006和DL/T860.92-2006.4對時誤差合并單元對時誤差應小于1微秒。6.5守時誤差合并單元應該具有守時功能，在失去同步時鐘信號10min以內的守時誤差應小于4微秒。7計量器具控制77.1檢定條件7.1.1環(huán)境條件7.1.1.1環(huán)境溫度在10℃~35℃范圍內，相對濕度不大于80%。7.1.1.2存在于工作場所周圍與檢定工作無關的外界電磁場引起標準器的誤差變化不磁場引起標準器的誤差變化不大于電子式電流互感器基本誤差限值的1/20。7.1.1.3試驗電源：電源頻率為50Hz,電源在30秒內的穩(wěn)定度應優(yōu)于0.05%,波形畸變系數(shù)不大于5%。由試驗電源波動引起的測量誤差變化不大于電子式電流互感器基本誤差限值的1/10。7.1.2標準器標準器包括標準電流互感器、小信號輸出標準電流互換單元組成的組合標準器(以下稱組合標準器),標準器的準確度等級和技術性能，7.1.2.1在額定頻率和被檢電子式電流互感器被測量程范圍內，標準器的總不確定度應優(yōu)于被檢電子式電流互感器誤差限值的1/3,標準器的升降變差應不大于標準器誤差限值的1/5。7.1.2.2在檢定周期內，標準器的誤差變化不大于其誤差限值的1/3。7.1.2.3標準器二次回路實際負荷對標準器的影響應不大于被檢電子式電流互感器誤差限值的1/10。電子式互感器校驗裝置的比值差和相位差示值分辨力應分別不低于0.001%和0.05',由其所引起的測量誤差應不大于被檢電子式電流互感器誤差限值的1/4。驗功能。電子式互感器校驗裝置完成單次測量的頻率為1Hz,即每秒鐘完成一次誤差測量，每次誤差測量采樣周波數(shù)不小于4個。7.1.2.5監(jiān)視用儀表8檢定時，用于監(jiān)視電子式電流互感器二次工作電壓的儀表準確度不低于1.0級，且在所有誤差測量點的相對誤差均不大于20%。在同一量程的所有示值范圍內，儀表的7.1.3標準時鐘源沿的時鐘準確度優(yōu)于1微秒。7.1.4時間測量儀7.2檢定項目電子式電流互感器的檢定項目按表2中的規(guī)定進行。檢定項目首次檢定后續(xù)檢定外觀檢查+++++-極性檢查+--++++守時誤差測試③+++++++++短時穩(wěn)定性試驗+++-++注：表中“+”表示必須檢，“-”表示不檢。絕緣試驗可以采用未超過有效期的交接試驗或預防性試驗報告的數(shù)其中①、②、③分別為數(shù)字輸出式電子式電流互感器的檢定項目。7.3檢定方法7.3.1外觀檢查9——接線端鈕缺少、損壞或無標記，穿心式電流互感器沒有極性標記；——多變比電流互感器在銘牌或面板上未標有不同電流比的接線方式；——電子式電流互感器光纖有破損。——嚴重影響檢定工作進行的其他缺陷。7.3.2絕緣試驗參照GB/T16927.1,工頻耐壓試驗使用頻率為50Hz±0.5Hz,失真度不大于5%的正弦電壓，試驗電壓測量誤差不大于3%。試驗時應從接近零的電壓平穩(wěn)上升，在規(guī)定耐壓值停留1min,然后平穩(wěn)下降到接近零電壓。試驗時應無異音、異味，無擊穿和表面放電現(xiàn)象，絕緣保持完好。7.3.3極性檢查使用電子式互感器校驗儀進行極性檢查。根據(jù)互感器的接線標志，當按規(guī)定的誤差測量方法接線后，升起電流至額定值的5%以下試測，用校驗儀的極性指示功能或誤差測量功能確定互感器的極性。7.3.4電子式電流互感器數(shù)字輸出報文完整性測試使用電子式互感器校驗儀進行報文完整性測試。將合并單元數(shù)字輸出連接到電子式互感器校驗儀，用校驗儀的報文完整性測試功能檢查電子式電流互感器數(shù)字輸出是否符合相關協(xié)議格式的規(guī)定，數(shù)字輸出報文是否存在丟包、丟點、重復、錯序現(xiàn)象。7.3.5對時誤差測試對時誤差的測試采用圖1所示方案進行測試。標準時鐘源給合并單元授時，待合并單元對時穩(wěn)定后，利用時間測試儀以每秒測量1次的頻率測量合并單元和標準時鐘源各自輸出的秒脈沖信號有效沿之間的時間差的絕對值△t?,連續(xù)測量1min,這段時間內測得的△t?的最大值即為最終測試結果。△t?應小于等于1微秒。合并單元對時性能可能與測試環(huán)境溫度有關，因此該項測試應在整個工作溫度范圍內進行多點測試，并且取其中的最差結果作為該項測試的最后結果。測試溫度點至少包含以下幾個溫度點：最高工作溫度、常溫、最低工作溫度。時天線時天線圖1對時誤差的測試7.3.6守時誤差測試守時誤差的測試采用圖2所示方案進行測試。測試開始時，合并單元先接受標準時鐘源的授時，待合并單元正常工作后，撤銷標準時鐘源的授時。從撤銷授時的時刻開始,利用時間測試儀以每秒測量1次的頻率測量合并單元和標準時鐘源各自輸出的秒脈沖信號有效沿之間的時間差的絕對值△t?,連續(xù)測量10min,這段時間內測得的△t的最大值即為最終測試結果，△t?應小于等于4微秒。合并單元守時性能可能與測試環(huán)境溫度有關，因此該項測試應在整個工作溫度范圍內進行多點測試，并且取其中的最差結果作為該項測試的最后結果。測試溫度點至少包含以下幾個溫度點：最高工作溫度、常溫、最低工作溫度。此項測試應在合并單元在某測試溫度點達到熱平衡后進行。MU(待測)O授時時間測量儀時天線圖2守時誤差的測試7.3.7.1一般要求根據(jù)被檢互感器的準確度等級，參照本規(guī)程7.1.2選用標準器并使用本規(guī)程推薦的電流互感器宜在至少一次全量程升降之后讀取檢定數(shù)據(jù)。在誤差測試前，電子式互感器校驗儀必須進行充分預熱。7.3.7.2.1模擬量輸出電流互感器檢定線路張圖3模擬量輸出電流互感器檢定線路7.3.7.2.2數(shù)字量輸出電流互感器檢定線路1)電子式電流互感器檢定線路(同步脈沖方法)式互感器校驗系統(tǒng)的數(shù)字采集單元，通過外部時鐘源或者校驗儀時鐘實現(xiàn)合并單元與電子式互感器校驗系統(tǒng)的同步采樣。調節(jié)調壓器，使測量覆蓋標準要求的每個測量點。通過電子式互感器校驗儀得出試品誤差。檢定線路如圖3。升流器互感器同步時鐘接采集單元不電子式互感器校驗儀2)電子式電流互感器檢定線路(固定延時法)接線方式與同步脈沖方法類似，不需要同步時鐘，如圖4所示。使用固定延時方法時，通過校驗儀測得的實際延時，然后減去電子式電流互感器的額定延時，其對應的相位即為試品的角差。升流器二次轉換器數(shù)字幀同步時鐘接不轉換器7.3.8測量重復性試驗此項測試與基本誤差測量同時進行，計算出n次測量的算術平均7.3.9短時穩(wěn)定性試驗對被檢電子式電流互感器施加額定電流(有預熱要求的，應先預熱),在同一測量7.3.10周期穩(wěn)定性7.4檢定結果的處理7.4.1應按規(guī)定的格式和要求做好檢定原始記錄；檢定數(shù)據(jù)的原始記錄至少保存一個7.4.2數(shù)據(jù)修約電子式電流互感器的比值差和相位差按表3修約。判斷電子式電流互感器是否超修約間隔準確度等級0.1級0.2級(0.2S級)0.5級(0.5S級)1級3級5級比值差(%)相位差(')125//7.4.3經(jīng)檢定合格的電子式電流互感器，應發(fā)給檢定證書或標注檢定合格標志。7.4.3.1只有對全部電流比均符合本規(guī)程技術條件要求的電子式電流互感器，方可在7.4.3.2經(jīng)檢定不合格的電子式電流互感器，應發(fā)給檢定結果通知書并在通知書中說7.5檢定周期檢定周期為2年。附錄A送檢單位準確度等級 電子式互感器型號合并單元型號 A數(shù)字輸出協(xié)議額定電壓出廠編號用途證書編號額定頻率Hz檢定時使用的標準器：名稱出廠編號準確度等級設備編號檢定時的環(huán)境條件外觀檢查相對濕度%絕緣試驗報文完整性測試對時誤差測試守時誤差測試測量重復性試驗短時穩(wěn)定性試驗周期穩(wěn)定性試驗檢定誤差1