中华人民共和国电力行业标准.docx

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中华人民共和国电力行业标准

中华人民共和国电力行业标准

电压监测仪订货技术条件           DL500—92

中华人民共和国能源部1992-11-28批准                    1993-05-01实施

1 主题内容与适用范围

1.1 主题内容

    本标准规定了电压监测仪的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志等。

1.2 适用范围

    本标准适用于具有对电力系统正常运行状态缓慢变化所引起的电压偏差进行连续监测和统计功能的仪器或仪表，这些仪器或仪表按产品的环境条件分类基本属于GB6587.1中规定的Ⅱ组仪器，其运输试验等级为2级；按产品安全要求分类属于GB4793中规定的Ⅰ类安全仪器。

2 引用标准

    GB12325 电能质量供电电压允许偏差

    SD325 电力系统电压和无功技术导则

    GB6587.1 电子测量仪器环境试验总纲

    GB6587.2 电子测量仪器温度试验

    GB6587.3 电子测量仪器湿度试验

    GB6587.4 电子测量仪器振动试验

    GB6587.5 电子测量仪器冲击试验

    GB6587.6 电子测量仪器运输试验

    GB6587.7 电子测量仪器基本安全试验

    GB6587.8 电子测量仪器电源频率与电压试验

    GB4793 电子测量仪器安全要求

    GB6593 电子测量仪器检验规则

    SD126 电力系统谐波管理暂行规定

3 术语、符号、代号

3.1 电压偏差

    由于电力系统正常运行状态的缓慢变化，使电压发生偏移，其电压偏差为实际运行电压值与系统额定电压值之差。

3.2 整定电压（标准）值（

）

    在电力系统的电压监测点或各电压等级的用户受电端的电压监测点装设的电压监测仪（以下简称监测仪），其整定电压值即为按GB12325和SD325规定的电压允许偏差的上限电压标准值与下限电压标准值。

3.3 起动电压（

）

    刚好驱动监测仪超限计时，并使相应的超限指示器稳定显示时的被监测电压值。

3.4 整定电压值基本误差（

）

    在正常使用条件下，监测仪上、下限整定电压的起动电压

和相应的整定电压（标准）值

之差与整定电压（标准）值

的比值（以百分数表示）

（1）

3.5 返回电压（

）

    刚好使监测仪从超限状态进入合格状态时的被监测电压值。

3.6 灵敏度（K）

    上、下限起动电压与相应返回电压之差的绝对值与起动电压的比值（以百分数表示）

（2）

3.7 被监测的额定电压（

）

    被监测的额定电压即被监测系统的额定电压。

其值为220、380V，3、6、10、35、63、110、220、330、550kV，等等。

3.8 工作电源额定电压（

）

    监测仪的工作电源的额定电压值。

其值为100、220、380V等。

3.9 综合测量误差（

）

    在正常使用条件下，被测量的综合测量值

（如电压合格率，电压超上限率，电压超下限率，或电压超上限、超下限供电时间等），对应于被测量的预置值

的相对误差（以百分数表示）

                        （3）

3.10 时钟误差

    在规定的时间间隔内，以时间指示偏差表示的增量或减量。

3.11 失电保护时间

    当监测仪失去工作电源后，其备用电源能保证监测仪保留所记忆的数据，且能继续走时的规定时间。

3.12 电压合格率

    电压质量监测统计的时间单位为“min”。

电压合格率的计算公式为

               （4）

    注：

电压监测总时间为实际总供电时间。

4 产品分类及型号含义

4.1 产品分类

4.1.1 按产品类别分：

    a.记录式。

    注：

被监测电压的超限时间与总供电时间分别由相应的计时器累计并由人工

      计算电压合格率的监测仪。

    b.统计式。

    注：

以微处理器为主组成，并能进行自动记录统计的监测仪。

4.1.2 按安装方式分：

    a.挂装式；

    b.槽装式；

    c.台置式；

    d.便携式。

4.1.3 按被监测的额定电压分：

    a.3kV及以上。

    注：

监测仪的采样电压取自电网电压互感器的二次电压，其额定值均为100V。

    b.220V。

    注：

用于220V单相供电系统。

    c.380V。

    注：

用于380V三相供电系统监测三相电压平均合格率。

4.2 型号含义

5 技术要求

5.1 使用条件

5.1.1 正常使用条件：

5.1.1.1 环境温度：

-5～40℃。

5.1.1.2 相对湿度：

40℃时20%～90%。

5.1.1.3 大气压力：

79.5～106.0kPa（海拔2000m及以下）。

5.1.1.4 监测仪的工作电源在表1规定的条件下应正常工作。

表1

5.1.2 极限条件：

5.1.2.1 环境温度：

-20～50℃。

5.1.2.2 相对湿度：

50℃时90%。

5.1.3 运输、贮存条件：

5.1.3.1 环境温度：

-40～60℃。

5.1.3.2 相对湿度：

50℃时90%。

5.1.4 周围环境要求：

     a. 不允许有较强的振动与冲击；

     b. 电磁场强度不允许超过发电厂、变电所范围内可能遇到的总强度；

     c. 不允许有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质存在，不得含有爆炸危险的介质，不允许有严重的霉菌存在。

    注：

当需将监测仪安装在不符合第5.1条规定的环境中使用时，购买方应与制造厂协商。

5.2 外观

5.2.1 监测仪的面板应整洁美观，字迹应清楚醒目，各显示器件及调整器件应安

装得当。

5.2.2 监测仪的外表面应光洁而无明显的机械损伤和涂复层剥落等现象。

部件应安装正确，牢固可靠，操作灵活，各紧固部位无松动。

塑料件无气泡、变形等缺陷。

5.3 安全要求

5.3.1 基本安全要求：

5.3.1.1 绝缘电阻在正常使用条件下不得低于5MΩ。

5.3.1.2 介电强度：

在正常使用条件下，监测仪被试部位应能承受表2规定的试验要求，且无击穿与闪络现象发生。

表2

5.3.1.3 泄漏电流：

不超过3.5mA（交流有效值）。

5.3.2 安全要求：

5.3.2.1 监测仪上的标记应符合GB4793第5条的有关规定。

5.3.2.2 监测仪在极限温度下，应能保持正常工作24h，其主要性能应满足技术要求的有关规定。

5.3.2.3 监测仪在正常使用条件下，其温升应符合表3规定。

表3

5.3.2.4 监测仪的外部结构应符合GB4793第9.3条的有关规定。

5.3.2.5 监测仪发生故障时易变成带电的可触及导电件，应与保护接地端作直接连接，并保证导电良好。

 5.4 功能特性

5.4.1 基本功能：

5.4.1.1 监测仪应具有监测电压偏差及直接或间接地统计电压合格率或电压超限率的功能。

5.4.1.2 记录式监测仪应能贮存与显示电压超上限累计时间、电压超下限累计时间以及电压监测总计时间。

5.4.1.3 对统计式监测仪要求如下：

    a. 统计式监测仪应具有按月和按日统计的功能，能显示或打印电压合格率及合格累计时间、电压超上限率及相应累计时间、电压超下限率及相应累计时间，至少能贮存前一月和当月，前一日和当日的记录数据；

    b. 具有打印功能的监测仪还应具有日整点打印，平均值打印，最大值与最小值及其相应出现时间打印，即时打印等功能；

    c.对具有典型日监测数据显示打印功能的监测仪，其典型日可任意设定，一般不少于3日；

    d. 可按规定调显或打印贮存的各项记录与统计值；

    e. 备有打印机的监测仪，在打印时不得对其他功能产生影响；

    f. 可显示年、月、日、h、min、s，并能自动转换。

5.4.1.4 对可实时显示被监测电压的监测仪，其刷新周期为2s，显示位为4位，显示值相对误差不大于±0.5%±5个字。

5.4.2 监测仪应能预置被监测电压额定值并按要求整定在被监测电压允许偏差范围内的上限值和下限值，其整定调节范围应满足被监测的额定电压

±10%的要求。

对可预置整定或任意设定的控制键，必须加装闭锁装置或采取加密措。

5.4.3 监测仪应设置自动恢复系统，恢复时间应小于或等于2s，使其在允许使用条件下，能连续正常工作。

5.4.4 监测仪一旦失去工作电源，其后备工作电源应保证失电保护时间不少于72

h。

5.4.5 在正常使用条件下，监测仪自身的功率损耗应小于或等于3VA，且可安装在电压互感器的二次侧。

对配有打印机，功率损耗大于3VA的监测仪，应使用外接电源。

5.4.6 监测仪对被监测电压采用有效值采样，其采样周期每秒至少1次，并作为预处理值贮存。

1min作为一个统计单元，取1min内电压预处理值的平均值，作为代表被监测系统即时的实际运行电压。

5.5 精度要求

5.5.1 在正常使用条件下，应保证监测仪在被监测额定电压

±20%范围内，其综合测量误差

≤±0.5%。

5.5.2 在正常使用条件下，整定电压值的上限值和下限值基本误差均为

≤±0.5

%。

5.5.3 在正常使用条件下，监测仪的灵敏度K≤0.5%。

5.5.4 在正常使用条件下，监测仪内时钟误差每天不大于±１s或每年不大于±5

min。

5.6 环境试验要求

    环境试验要求如表4所列。

环境试验结束后，对监测仪进行目测检查，应无锈蚀、裂纹、涂复层剥落等损伤；文字和标志应清晰；控制机构应灵活；紧固部位应无松动；塑料件应无起泡、开裂、变形；机械构件应无破裂、明显变形；电气部件应无明显位移或脱落。

环境试验结束后，按有关项目规定的要求进行性能特性测试，其结果应符合第5.3、5.4条中的有关规定。

表4

续表

5.7 可靠性要求

    监测仪的平均无故障工作时间MTBF（下限值）应为10000h。

6 试验方法

6.1 外观检查

    监测仪处于非工作状态，用目测法给合操作进行检查，其结果应符合第5.2条的规定。

6.2 安全试验

6.2.1 基本安全试验：

    a.绝缘电阻测量：

监测仪处于非工作状态，电源开关置于接通位置，用500V兆欧表测量电源进线对外壳及地的绝缘电阻，其值应符合第5.3.1.1条的规定（试验时，与受试部位并联的电阻器和其他元件可以开路）；

    b.介质强度试验：

按GB6587.7第3.2条的有关规定执行，其结果应符合第5.3.1.2条的规定；

    c.泄漏电流试验：

按GB6587.7第3.3条的有关规定执行，其结果应符合第5.3.1.3条的规定。

6.2.2 安全试验：

    a.温升试验：

监测仪在正常使用环境温度上限±2℃，以及工作电源电压上限±2%的试验条件下，历时24h，其温升应符合第5.3.2.3条的规定；

    b.导电性能检查：

测量可触及导电体与保护接地端子间连线的电阻值，试验电流应为25A，两端的电压应不超过12.5V，此时相应电阻值应不大于0.5Ω；

    c.故障条件试验（着重考核变压器）：

在监测仪内将变压器的次级绕组作模拟短路试验，直至保护熔丝熔断，试验时不应有电击明火和有害气体泄放（试验时，直接接在任何次级绕组的限流阻抗仍然保持工作）。

6.3 功能特性检查

6.3.1 试验接线：

    在正常使用条件下，监测仪的试验接线按图1连接。

试验可在允许温度的上、下限及常温下分别进行。

图1监测仪功能特性试验接线 

T—调压器；A—电流表；V—电压表

6.3.2 基本功能检验：

    分别设定所需的被监测的额定电压，整定电压上、下限值及被监测电压的变化范围，调节输出电压，使其在设定范围内波动。

当监测时间大于1min后，对于统计式监测仪，可用调显或打印方法，输出累计时间内的电压合格率、电压超上限率、电压超下限率及相应时间等；对记录式监测仪，则显示电压监测总时间、电压超上限时间、电压超下限时间。

改变输入信号的大小，在未满下一个1min前，则输出的各项统计值不变，满1min后各项统计值随之变更。

6.3.3 打印控制试验（只对配备有打印机的监测仪进行）：

    a.置入一个月（日）终了时间，经过规定时间后，即打印出该月（日）的各项统计值；

    b.置入一个打印时间及所需的统计值，当内部时钟到达该时刻时，即打印出有关的统计值。

并打印出整点时刻的电压统计值及月（日）的各项累计统计值；

    c.对有典型日统计的监测仪，则可命令打印典型日24h的各整点统计值；

    d.统计、时间、打印等功能的试验可同时进行。

6.3.4 停电试验：

    a.被监测电压信号消失时，监测仪应立即停止统计工作，内部时钟继续运行，在后续的统计值计算中，自动扣除停电时间，并符合第5.4.4条的规定；

    b.监测仪工作电源停电时，后备电源必须立即自动投入运行，且符合第5.4.4条的规定。

6.3.5 闭锁装置检查：

    当闭锁或加密装置工作时，应无法再对监测仪进行更改整定电压值等操作。

6.3.6 多路监测仪试验：

    对可监测统计多路输入信号的监测仪，试验时，要求被监测信号同时加在各输入端。

试验方法按第6.3.1～6.3.5条的要求进行。

6.3.7 功率损耗测试：

    给监测仪施加额定电参数，并在其输入端用伏安法进行测量，所测损耗值符合第5.4.5条规定。

6.4 精度测试

6.4.1 试验条件：

    试验应在基准工作条件下进行：

环境温度20±2℃、相对湿度45%～75%、大气压力79.5～106.0kPa，并满足表1规定的工作电源条件。

在环境试验中不产生疑义时，可在温度为20±10℃、相对湿度小于75%、电源电压为Ug±20%、电源频率为50Hz±5%的条件下试验。

试验接线按图2连接。

其中交流稳压电源的性能应符合测试要求，受试监测仪必须置于相应温度下。

测试前可对监测仪进行预热。

图2监测仪精度测试试验接线

T—调压器

6.4.2 统计式监测仪综合测量误差试验：

6.4.2.1 统计式监测仪电压测量精度试验：

    同步调节被监测电源及工作电源，使在电压额定值、120%额定值、80%额定值条件下，监测仪对电压的测量满足0.5级的精度要求。

6.4.2.2 统计式监测仪电压合格率、超上限率、超下限率的综合测量误差试验：

    a.置入一起始时间，保证电源输出电压为所需的额定值，启动监测仪使之工作，调节被监测电压，使之在整定电压允许范围内波动，超限指示不显示，待监测时间满10min后切断被监测电压电源，分别显示或打印出电压合格率为100.0%、超上限率为000.0%、超下限率为000.0%，最大值为10min内输出电压的最大值，最小值为10min内输出电压的最小值，计算相对误差，各统计值误差应满足第5.5.1条的要求；

    b.调节被监测电压，使之在整定电压上限至测量范围的上限内缓慢变化，将被监测电压输入监测仪，当超上限显示时，读取被监测电压值，并计算整定电压上限值基本误差（应符合第5.5.2条规定）；监测仪进入下一个10min的监测统计工作，时间满10min后，切断被监测电压电源，分别显示或打印相应的电压合格率为50.0%，超上限率为50.0%，超下限率为00.0%，最大值为这10min内输出电压的最大值，最小值与第6.4.2.2条a中的最小值相同，计算相对误差，各统计值误差应满足第5.5.1条的要求；

    c.调节被监测电压，使之在整定电压下限至测量范围的下限内缓慢变化，将被监测电压输入监测仪，当超下限显示时，读取被监测电压值，并计算整定电压下限值基本误差（应符合第5.5.2条规定）；监测仪进入下一个10min的监测统计工作，时间满10min后，切断被监测电压电源，分别显示或打印相应的电压合格率为33.3%，超上限率为33.3%，超下限率为33.3%，最小值为这10min内输出电压的最小值，最大值与第6.4.2.2条b中的最大值相同，计算相对误差，各统计值误差应满足第5.5.1条的要求。

6.4.3 记录式监测仪电压监测总时间、电压超上限时间、电压超下限时间的综合测量误差试验：

    a.监测仪的计时显示均处于起始位置，将被监测电压调至额定值并输入监测仪使之工作，调节被监测电压使之在整定电压允许范围内波动，待监测电压满10min后，切断被监测电压电源，应显示监测总时间为10min，超上限、超下限时间均为0min；

    b.调节被监测电压使之在整定电压上限至测量范围的上限内波动，将被监测电压输入监测仪，仪器进入下一个10min的监测统计工作，时间满10min后，切断被监测电压电源，应显示监测总时间为20min，超上限时间为10min，超下限时间为0min；

    c.调节被监测电压使之在整定电压下限至测量范围的下限内波动，将被监测电压输入监测仪，仪器进入下一个10min的监测统计工作，时间满10min后，切断被监测电压电源，应显示监测总时间为30min，超上限时间为10min，超下限时间为10min。

    试验结束计算各统计值相对误差，应符合第5.5.1条的要求。

6.4.4 时钟误差试验：

    a.在监测仪上任意设置年、月、日、时、分、秒值，连续运行3天（每24h测量时钟1次），与标准计时秒表瞬时值比较，并计算3天实走日差的算术平均值，其误差应符合第5.5.4条的规定；

    b.在监测仪上设置一个年度终了时间，如1991年12月31日59分30秒，经过30s后，视其显示时间转换是否符合第5.4.1.3条f的规定，即为1992年1月1日0时0分0秒。

6.4.5 灵敏度试验：

    对记录式监测仪，在试验过程中，当被监测电压刚好驱动监测仪超限计时及当被监测电压刚好使监测仪从超限状态进入合格状态时，分别读取标准电压表值（起动电压与返回电压），计算监测仪的灵敏度，应符合第5.5.3条的规定。

6.5 环境试验

6.5.1 温度试验与电源电压、频率试验：

    a.分别在40±2℃、20±2℃及-5±2℃环境温度下，使监测仪处于通电状态，经热平衡后（热平衡时间至少1h），进行第6.4.2条或第6.4.3条规定的试验（以下简称精度试验）；然后将电源（含工作电源与被监测电压电源，下同）的频率保持在50Hz，工作电源电压分别置于上、下限；再将工作电源电压保持在额定值，电源频率分别置于52.5Hz与47.5Hz，在上述各组合条件下，进行精度试验，计算相对误差，各项统计值误差应符合第5.5.1条的规定；

    b.在极限条件温度的上限，监测仪处于通电状态，经热平衡后，进行第6.3.2条规定的基本功能检验（以下简称功能检验），然后将工作电源电压置于上限，电源频率置于52.5Hz，进行功能检验；

    c.在极限条件温度的下限，监测仪处于通电状态，经热平衡后，进行功能检验，然后将工作电源电压置于下限，电源频率置于47.5Hz，进行功能检验；

    d.在贮存条件的上限和下限温度下，监测仪的电源处于断开状态，至少保持贮存4h，然后使环境温度恢复至20±2℃，接通电源，经热平衡后，进行功能检验；

    e.温度试验方法参照GB6587.2的有关规定进行，电源频率与电压试验按本条的a、b、c的要求，可在温度试验的相应温度阶段上进行。

上述试验过程结束后，对受试监测仪的检查应符合第5.6条的规定。

6.5.2 湿度试验：

    a.可结合温度试验，在环境温度为40±2℃、20±2℃时，对不同的湿度90%、55%、20%，分别进行精度试验；

    b.湿度贮存试验是在温度、湿度均为上极限值条件下，监测仪的电源处于断开状态，保持24h，然后使温度恢复至20±2℃、湿度恢复至55%±10%，接通电源，经热、湿平衡后，进行精度试验；

    c.湿度试验方法参照GB6587.3的有关规定进行。

试验结束后，对受试监测仪的检查应符合第5.6条的规定。

6.5.3 振动试验：

    监测仪在无包装非工作状态下，能经受三个轴向上的振动试验，循环2次，并符合表4的有关要求，试验方法参照GB6587.4的有关规定进行。

试验结束后，对受试监测仪的检查应符合第5.6条的规定。

6.5.4 冲击试验：

    监测仪在无包装非工作状态下，能经受半个正弦波的冲击，并符合表4的有关要求，试验方法参照GB6587.5的有关规定进行。

试验结束后，对受试监测仪的检查应符合第5.6条的规定。

6.5.5 倾斜跌落试验：

    监测仪在工作状态下进行试验，并符合表4的有关要求，试验在不同位置共进行4次，试验方法参照GB6587.5的有关规定。

试验结束后，对受试监测仪的检查应符合第5.6条的规定。

6.5.6 运输试验：

    监测仪采用规定的运输包装，试验位置垂直固定，并符合表4的有关要求，试验方法参照GB6587.6的有关规定进行。

试验结束后，对受试监测仪的检查应符合第5.6条的规定。

6.5.7 抗干扰试验：

    在监测仪的电源上迭加上一个具有下述参数的尖脉冲干扰电压：

    脉冲幅值：

1000V；

    脉冲宽度：

0.1～2μs；

    脉冲周期：

20ms；

    施加时间：

＞30ms。

在该干扰条件下，进行精度试验，计算相对误差，各项统计值误差应符合第5.5.1条的规定。

6.5.8 谐波影响试验

    在正常使用条件下，分别在被监测电压的额定值、上限值及下限值叠加入谐波量使电压波形总畸变率为5%时，监测仪应能正确可靠工作，各项统计值误差应符合第5.5.1条的规定。

6.6 可靠性试验

6.6.1试验方案：

采用SJ1889《电子测量仪器可靠性试验方案》中的可更换定时截尾试验XⅦC方案进行可靠性试验。

其试验样品应从经一致性检查合格批中随机抽取，抽样方案如表5。

表5

试验结果的合格判定按表6规定。

表6

6.6.2 试验应符合的条件：

    a.监测仪在温度、湿度的正常使用条件上限值下开机工作；

    b.监测仪连续工作8h为一个工作循环，并在每一个工作循环期内检查面板功能至少两次，配有打印机的也一同检查；

    c.每24h内，1/3时间电压为上限值，1/3时间电压为额定值，1