福建省地方计量技术规范.docx
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福建省地方计量技术规范
福建省地方计量技术规范
JJF（闽）1048－2011
电流互感器现场校验仪校准规范
CalibrationSpecificationforCurrentTransformersFieldCalibrator
2012-1-10发布 2012-4-10实施
福建省质量技术监督局发布
电流互感器现场校验仪校准规范
CalibrationSpecificationforCurrent
TransformersFieldCalibrator
本规范经福建省质量技术监督局于2012年1月10日发布，并自2012年4月10日起施行。
归口单位：
福建省质量技术监督局
主要起草单位：
福建省计量科学研究院
参加起草单位：
厦门红相电力设备股份有限公司
本规范委托起草单位负责解释。
本规范主要起草人：
王榕模（福建省计量科学研究院）
陈丹英（福建省计量科学研究院）
张杰梁（福建省计量科学研究院）
参加起草人：
陈耀高（厦门红相电力设备股份有限公司）
林玉涵（厦门红相电力设备股份有限公司）
1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流互感器现场校验仪（以下简称校验仪）的校准。
2引用文献
本规范引用了下列文献：
JJF1001-1998通用计量术语及定义
JJF1059-1999测量不确定度评定与表示
JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则
JJG169-2010互感器校验仪检定规程
JJG1021-2007电力互感器检定规程
使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3概述
校验仪是用于现场校验电流互感器的测量仪器。
校验仪工作原理一般是基于低压法或负荷误差曲线外推法，利用数字采样获取电气参量,采用数字滤波技术，并以高性能单片机作为数据处理的核心芯片，在现场断电情况下，测量电流互感器的变比和比值差、相位差。
低压法校验仪测量电流互感器是指通过互易定理，在电流互感器的二次侧施加电压，测量一次电压输出值并计算出比值差补偿值等参数，从而得出被测电流互感器的比值差和相位差。
负荷误差曲线外推法校验仪测量电流互感器是通过校验仪测量得出20%额定电流以下额定负荷与电流的对应关系，算出互感器比值差补偿值，然后再推算出100%和120%额定电流和相应负荷下的比值差和相位差。
4计量特性
4.1基本误差
表1校验仪的误差限值
准确度
级别
比值误差（±）
相位误差（±）
倍率
因数
额定电流百分值
倍率因数
额定电流百分值
1
5
20
100
120
1
5
20
100
120
0.05
%
0.10
0.05
0.05
0.05
0.05
（′）
4
2
2
2
2
0.02
0.04
0.02
0.02
0.02
0.02
1.2
0.6
0.6
0.6
0.6
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。
4.2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不超过±0.5％。
4.3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。
4.4负荷变化测量的一致性
校验仪不同负荷测量的基本误差应符合4.1规定。
4.5电气安全性能
4.5.1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20MΩ。
4.5.2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50Hz、2.5kV，保持1min不应出现击穿或飞弧现象。
5校准条件
5.1环境条件
5.1.1环境温度：
10℃～35℃。
5.1.2相对湿度:
不大于80%。
5.1.3应无影响校验仪正常工作的外电磁场。
5.2校准用主要设备
5.2.1不带非线性补偿（如磁分路补偿等）的标准电流互感器
标准电流互感器必须具备连续、有效的检定或校准证书，且周期变化量应小于其误差限值的1/10，误差变化量的验证周期最长不超过3个月。
整个校准装置的测量不确定度应不大于校验仪允许误差限的1/3,校准测量/输出值范围应能分别覆盖校验仪的输出值/测量范围。
5.2.2耐电压测试仪
工作电压应不小于2500V,准确度等级应不低于5.0级。
5.2.3绝缘电阻表
直流电压500V,准确度等级应不低于10.0级。
6校准项目和校准方法
6.1准备工作
6.1.1外观和通电检查
6.1.1.1通过目测和触摸检查，校验仪外表不能有影响工作性能的机械损伤，校验仪上应标有产品名称、型号、生产厂家（商标）、出厂编号及保证其正确使用的标志。
6.1.1.2按说明书规定接通电源，经过15min预热后，应能正常工作。
6.1.2耐压绝缘试验
6.1.2.1绝缘电阻的测定
将绝缘电阻表的L、E测量端分别与校验仪的工作电源端子和外壳相连接。
6.1.2.2耐压试验
将耐压测试仪的漏电保护动作电流置于5mA，两测试端分别与校验仪的工作电源端子和外壳相连接。
调节试验电压平稳上升到2.5kV，历时1min试验。
6.2基本误差校准
校准接线图如图1和图2所示。
图1负荷误差曲线外推法校验仪校准接线图图2低压法校验仪校准接线图
将标准电流互感器作为被检电流互感器，校验仪按使用要求接线，进行基本误差测试，从校验仪上读取电流互感器的比值差和相位差，通过下式换算成校验仪的基本误差。
6.2.1比值差
（1）
式中：
——校验仪所测量到的比值差；
——标准电流互感器在相应校准点的比值差；
——校验仪的比值差。
6.2.2相位差
（2）
——校验仪所测量到的相位差；
——标准电流互感器在相应校准点的相位差；
——校验仪的相位差。
6.2.3变比测量误差
变比的示值相对误差ε表示形式为：
（3）
---校验仪测量显示的变比。
---互感器实际的变比。
6.3重复性测量试验
选择某一变比，在100%额定电流点，用校验仪对标准电流互感器进行不少于5次的重复测量，按下式计算实验标准差。
（4）
式中：
----第i次测量时未修约的基本误差。
----各次基本误差
的平均值。
6.4负荷一致性试验
选择某一变比，改变互感器的二次负荷容量，所测量到的比值差和相位差应满足其准确度等级的要求。
二次负荷容量应均匀分布在校验仪负荷范围的常规点上，包括额定负荷和下限负荷在内，不得少于5个点。
7校准结果的处理
7.1基本误差的修约间距按下表规定，基本误差应修约为修约间隔的整数倍。
表2校验仪的误差修约间隔
准确度等级
0.05级
0.02级
修约间隔
比值差（％）
0.005
0.002
相位差（′）
0.2
0.05
变比误差（％）
0.05
8校准结果表达
经校准的校验仪出具校准证书，校准证书应包括以下信息：
a）标题：
校准证书；
b）实验室名称和地址；
c）进行校准的地点（如果不在实验室内进行校准）
d）校准证书编号，页码及总页数；
e）送校单位的名称和地址；
f）被校仪器名称、制造厂、型号规格及出厂编号；
g）进行校准的日期；
h）校准依据、包括名称及代号；
i）校准所使用的计量标准及有效期；
j）校准时环境的描述；
k）校准项目的校准结果及其测量不确定度；
l）校准证书签发人的签名、核验人的签名、批准人的签名以及签发日期；
n）校准结果仅对被校对象有效的声明；
m）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。
9复校时间间隔
校验仪的复校时间间隔根据使用的具体情况确定，建议为1年。
附录A
电流互感器现场校验仪
校准结果不确定度分析
A.1概述
A.1.1测量环境：
温度10℃～35℃，相对湿度不大于80%。
A.1.2测量标准：
标准电流互感器，实际误差不超过被校电流互感器现场校验仪的
1/5，测量范围（5~5000）A/5A，额定负荷5VA，功率因数1.0。
A.1.3被测对象：
0.05级电流互感器现场校验仪。
A.1.4测量方法：
将标准器和被测电流互感器现场校验仪在相同额定变比的条件下，采用直接测量法进行测量。
A.2数学模型
比值差：
（1）
式中：
——校验仪所测量到的比值差；
——标准电流互感器在相应校准点的比值差；
——校验仪的比值差。
相位差：
（2）
式中：
——校验仪所测量到的相位差；
——标准电流互感器在相应校准点的相位差；
——校验仪的相位差。
A.3标准不确定度分量的评定
A.3.1重复性引入的不确定度
用标准电流互感器，在500A/5A档、100%额定电流点时，在重复条件下进行10次独立测量得到测量列（每次测量均重新接线），见表A.1和表A.2。
表A.1
次数
比值差（%）
次数
比值差（%）
1
-0.039
6
-0.037
2
-0.037
7
-0.035
3
-0.036
8
-0.039
4
-0.038
9
-0.041
5
-0.036
10
-0.042
表A.2
次数
相位差（′）
次数
相位差（′）
1
+0.59
6
+0.43
2
+0.63
7
+0.65
3
+0.49
8
+0.53
4
+0.55
9
+0.53
5
+0.71
10
+0.66
根据公式
可得：
u1（fx）=0.0023%,u1（δx）=0.09′。
A.3.2标准器引入的不确定度
标准器引入的误差不大于被校基本误差限值的1/5，标准器引入的不确定度按均匀分布估计为：
u2（fx）=0.01%/
=0.0058%,u2（δx）=0.4′/
=0.23′。
A.3.3负载响应能力引入的不确定度
当负载响应时电流互感器现场校验仪输出信号的变化根据实际情况的合理性，确定为误差限值的1/10，按正态分布估计为：
u3（fx）=0.005%/3=0.0017%，u3（δx）=0.2′/3=0.07′
A.3.4上级标准的传递误差引入的不确定度
使用0.002级双级电流互感器来检定本次校准使用的标准器，传递误差引入的不确定度按均匀分布估计为：
u4（fx）=0.002%/
=0.0012%，u4（δx）=0.069′/
=0.04′
A.3.5电流互感器现场校验仪误差修约引入的不确定度
0.05级电流互感器现场校验仪比值差的修约间隔为0.005%，分散区间的半宽为0.0025%；相位差的修约间隔为0.2′，分散区间的半宽为0.1′。
误差修约引入的不确定度按均匀分布估计为：
u5（fx）=0.0025%/
=0.0014%，u5（δx）=0.1′/
=0.06′
A.4不确定度分量一览表
比值差和相位差的不确定度分量分别见表A.3、表A.4。
表A.3
序号
来源
符号
ui
1
重复性
u1（fx）
0.0023%
2
标准器
u2（fx）
0.0058%
3
负载响应能力
u3（fx）
0.0017%
4
上级标准的传递误差
u4（fx）
0.0012%
5
电流互感器现场
校验仪误差修约
u5（fx）
0.0014%
表A.4
序号
来源
符号
ui
1
重复性
u1（δx）
0.09′
2
标准器
u2（δx）
0.23′
3
负载响应能力
u3（δx）
0.07′
4
上级标准的传递误差
u4（δx）
0.04′
5
电流互感器现场
校验仪误差修约
u5（δx）
0.06′
A.5合成标准不确定度
比值差：
相位差：
A.6扩展不确定度
在500A/5A档、100%额定电流时的扩展不确定度：
比值差：
U=0.013%，k=2；相位差：
U=0.5′，k=2。
附录B
校准原始记录格式
电流互感器现场校验仪原始记录
委托单位
记录编号
样
品
名称
型号规格
测量范围
制造厂
出厂编号
准确度
标
准
器
名称
型号规格
出厂编号
证书号
技术特征
技术依据
温度℃
校准地点
相对湿度%
校准结果：
外观和通电检查:
绝缘电阻:
耐压试验:
基本误差：
量限（A/A）
误差
额定电流百分值
二次负荷
1%
5%
20%
100%
120%
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
校准原始记录格式（续）
电流互感器现场校验仪原始记录
委托单位
记录编号
变比测量误差：
标准值
显示值
误差（%）
标准值
显示值
误差（%）
重复性测量试验：
次数
实测值
比值差（%）
相位差（′）
1
2
3
4
5
s
负荷一致性试验：
量限（A/A）
误差
额定电流百分值
二次负荷
5%
20%
100%
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
本次测量结果的扩展不确定度：
附录C
校准证书内页格式
本次校准所使用的主要计量标准器具
名称
测量范围
不确定度/或准确度等级/或最大允许误差
证书编号
校准地点
环境条件
温度：
℃
相对湿度：
%
其他：
本次校准所依据的技术规范（代号、名称）：
校准数据/结果：
一、外观及通电检查：
二、绝缘电阻：
三、耐压试验：
四、基本误差：
量限（A/A）
误差
额定电流百分值
二次负荷
1%
5%
20%
100%
120%
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
比值差（%）
VA
cosφ=
相位差（′）
校准证书内页格式
五、变比测量误差：
标准值
显示值
标准值
显示值
六、重复性测量试验：
s比值差s相位差
七、负荷一致性试验:
本次测量结果的扩展不确定度：
.
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