JJF（闽）1069—2015《电压互感器现场校验仪校准规范》解读

张杰梁+王榕模+陈丹英

摘要：电压互感器是电力系统中进行电能计量和获取继电保护信息的重要设备。为确保现场电压互感器测量结果的准确性和可靠性，文章在介绍JJF（闽）1069-2015《电压互感器现场校验仪校准规范》制定背景、主要内容的基础上，对电压互感器现场校验仪的几个重要计量特性进行探讨，便于仪器校准人员正确理解和使用JJF（闽）1069-2015《电压互感器现场校验仪校准规范》。

关键词：电压互感器；现场校验；校准方法

0 引 言

JJF（闽）1069-2015《电压互感器现场校验仪校准规范》是2013年福建省地方计量技术规范制修订计划项目，目的是通过试验研究和市场调研，制定我省《电压互感器现场校验仪校准规范》，为我省电压互感器现场校验仪生产企业和电力部门相关仪器的校准提供统一的技术规范，从而达到量值准确可靠的目的。福建省计量科学研究院、厦门红相电力设备股份有限公司等单位受福建省质量技术监督局的委托承担《电压互感器现场校验仪校准规范》的制定任务。该规范已于2015年3月1日获得批准，并于2015年5月1日起开始实施。

电压互感器是电力系统中进行电能计量和获取继电保护信息的重要设备。为确保现场电压互感器测量结果的准确性和可靠性，应依据定期对电力系统中的电压互感器实施校准。

JJF（闽）1069-2015的制定， 解决了电压互感器现场校验仪量值传递过程中缺少测量标准的问题， 完善了其量值传递体系。同时，由于规范中采用的是标准互感器法， 最大程度地保证了测量结果的可靠性， 因此该规范也可被视为电压互感器现场校验仪最有效的校准方法， 广泛应用于电压互感器现场校验仪的量值传递。

1 规范制定背景

目前，国内外最常见的电压互感器现场校验仪主要采用低压法、负荷误差曲线外推法等。这类电压互感器现场校验仪的推广和应用给电压互感器的现场校准带来了可能，但由于目前国内尚未制定相关仪器的校准规范，各个企业只是依据各自的条件，对其进行校准，且校准项目只停留在比值差和相位差上，而对电压互感器现场校验仪的重复性、负荷一致性等未校准。并且在校准方法上，也僅仅是采用间接比对法，这就大大影响了测量结果的可靠性。故有必要设计一套合理的校准设备以及相应的校准方法对该类仪器的各种参数进行校准。本课题提出了一种校准电压互感器现场校验仪的新方法，即采用标准电压互感器校准校验仪的方法，起草了《电压互感器现场校验仪校准规范》[1～3]。

2 内容介绍

2.1、适用范围

本规范适用于采用低压法和负荷误差曲线外推法的电压互感器现场校验仪（以下简称“校验仪”）的校准，其它原理的校验仪可参照本规范进行校准。

2.2、计量特性

2.2.1 基本误差

环境温度0℃～40℃，相对湿度不大于85%，环境电磁干扰和机械振动可忽略时，各准确度等级校验仪的绝对误差不得超过表1的限值。

表1 校验仪的误差限值

2.2.2 变比测量误差

变比测量误差以相对误差表示，变比测量的最大允许误差应不超过±0.5%。

2.2.3 测量重复性

校验仪的测量重复性用实验标准差表征，由试验确定的实验标准差不应超过允许误差限的1/5。

2.2.4 负荷变化测量的一致性

校验仪的负荷变化测量的一致性应不大于其准确度等级对应的误差限值的要求。

2.2.5 电气安全性能

2.5.5.1 绝缘电阻

在非工作状态下，校验仪的电源端子对机壳的金属部分在500V直流电压下的绝缘电阻值应不小于20 MΩ。

2.5.5.2 耐压试验

校验仪的电源端子对机壳的金属部分在交流电压50 Hz、2.5 kV，保持1 min不应出现击穿或飞弧现象。

3 几点探讨

（1） 误差公式

不管是低校高法校验仪还是负荷外推法校验仪，其原理都是对被检电压互感器施加低压然后通过测差法与其内部的标准电压互感器或感应分压器进行比较而获得比值差和相位差。当采用0.05级电压互感器现场校验仪对0.2级电压互感器进行校准时，校验仪上显示的数据为被测值与校验仪内部的标准值之差，这个差值即为测量结果；当采用0.01级电压互感器对0.05级电压互感器现场校验仪进行校准时，应对校验仪上显示的测量数据进行易号处理，即，，其中，为校验仪上显示的比值差，为校验仪的比值差或最终的测量结果，为校验仪上显示的相位差，为校验仪的相位差或最终的测量结果。

（2）负荷特性问题

现场使用的电流互感器，二次负荷动态范围较大，从几伏安到几百伏安都有，所以在对电压互感器现场校验仪校准时，应对下限负荷和额定负荷之间误差数据的符合性进行验证。另外，从电磁式电压互感器的工作原理和设计原则来看，上限负荷与下限负荷的误差变化应1倍～1.5倍左右，且误差曲线须满足电流互感器特性要求。所以，在对电压互感器现场校验仪进行校准时，须对其负荷特性进行验证。校验仪的负荷变化测量的一致性应不大于其准确度等级对应的误差限值的要求。

（3）重复性问题

为防止现场工频电磁辐射和干扰，现场校验仪应具备一定的抗干扰能力和良好的重复性。文献[4]中将测量用互感器检验装置的重复性要求规定为：在20%～100%额定一次电压时测量结果的标准偏差不大于1/10 装置误差限。考虑到现场校验仪通常在现场使用，故不宜对现场校验仪的重复性提出过高要求。所以，在大量试验的基础上对现场校验仪给出了1/5误差限值的技术要求[4]。

（4）测量范围问题

目前生产的电压互感器现场校验仪，普通采用低校高法，而鲜有采用负荷外推法，所以对现场校验仪电源容量的要求不高。故从理论上看，现场校验仪可以校准一次电压为110kV甚至更高电压的电压互感器。这时候，现场校验仪的测量范围实际上不是“电压范围”（如（6～110）kV/100V），而是“误差范围”（如比值差：±（0.01～10）%，相位差：±（0.05～500'））。采用不同量限的标准器还是不同误差量限的标准器（类似于BHE型互感器校验仪检定装置）来校准现场校验仪，这还需要继续探讨。

4 结束语

电压互感器是电力系统中进行电能计量和获取继电保护信息的重要设备。为确保现场

电压互感器测量结果的准确性和可靠性，文章在介绍JJF（闽）1069-2015《电压互感器现场校验仪校准规范》制定背景、主要内容的基础上，对电压互感器现场校验仪的几个重要计量特性进行探讨，便于仪器校准人员正确理解和使用JJF（闽）1069-2015《电压互感器现场校验仪校准规范》。

参考文献

[1] 王新民.澳大利亚红相电力设备公司的互感器现场测试新技术[J].互感器通讯，1997.（1）：23-24.

[2] 刘星.590C互感器现场校验仪的校验方法[J].电测与仪表，1999，36（402）：25-27.

[3] 国家质量监督检验检疫总局.电力互感器检定规程：1021-2007[S]，北京：中国计量出版社，2007.

[4] 中华人民共和国国家经济贸易委员会.测量用互感器检验装置：DL/T 668-1999[S]，北京：中国电力出版社，1999.

作者简介：张杰梁（1981-），男，硕士，工程师，国家一级注册计量师，主要从事电磁计量测试技术的研究。endprint