高压介质损耗因数标准器校准规范.docx

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1、JJF中华人民共和国国家计量技术规范JJFX-XXXX高压介质损耗因数标准器校准规范Ca1.ibrationSpecificationofHighVo1.tageDie1.ectricDissipationFactorStandards（征求意见稿）XXXXXX-XX发布XX-XX-XX实施国家质量监督检验检疫总局JJFXXXX-XX高压介质损耗因数标准器校准规范CaIibrationSpecificationofHighVo1.tageDie1.ectricDissipationFactorStandards归口单位：全国电磁计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院参加起草单位：本规范

2、委托全国电磁计量技术委员会负贡解释。本规范主要起草人:戴冬雪（中国计量科学研究院）王斯琪（国家高电压计量站）梁国鼎（辽宁省计量科学研究院）参加起草人：王维（中国计量科学研究院）李艳强（山西省检验检测中心）张晓磊（国网新疆电力有限公司电力科学研究院）徐异人（江苏省计量科学研究院）引言II1范围I2引用文件I3术语和计量单位13.1 介质损耗因数13.2 等效电容量14概述25计量特性35.1 介质损耗因数示值误差35.2 电容量示值误差35.3 介质损耗因数电压系数45.4 电容量电压系数46校准条件56.1 环境条件56.2 测量标准及其他设备57校般项目和校准方法67.1校准项目67.2校准

3、方法68校准结果表达88.1 校准证书88.2 数据处理及修约99宓校时间同隔9附录A测景不确定度评定示例IOA.1介质横耗因数测盘不确定度的评定10A.2电容放测fit不确定度的评定12附录B校准原始记录格式14附录C校准证甘内页格式15引言本规范依据JJI-1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1001-2011通用计量术语及定义、JJF1059.1-2012g测量不确定度评定与表示进行编制。本规范为首次发布.高压介质损耗因数标准器校准规范1范围本规范适用于电容范围20pF1.F,损耗因数范围0.000000-0.1、频率范围40Hz-6()HZ的单值或多值高压介质损耗因数标准

4、器和损耗因数标准器的校准。2引用文件本规范引用r下列文件：JJG563-2004高压电容电桥检定规程JJG1075-2012高压标准电容器检定规程JJG2073-1990损耗因数计量器具检定系统凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规范：凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和计量单位3. 1介质损耗因数die1.ectricdissipationfactor介班损耗因数即电容的损耗角正切吆6。在交流电场中，电容损耗功率与其贮存功率的比值为介质损耗因数。3.2等效电容量equiva1.entcapacitance电容容抗值是交流阻抗的容性分量，按照不同

5、的等效电路模型，分为小联等效电容值G或并联等效电容值Cp,电容髭的单位是法拉(F).等效电路模型如图1所示。注：1高压介质损耗囚数标准小联等效时,损耗因数D、=CR：并联等效时,损耗因数D1.=1fCR；两种等效的关系为。=M=Df.Cs=Cp(1.+D?).2经常使用的电容量单位PF或nF.（八）申联型Hv(b)并联型图1高压介质损耗因较标准器等效电路模盘4. 概述高压介质损耗因数标准涔(简称高压介损标准器)是工作在高压卜的损耗因数标准器，能够输出不同损耗因数值和电容量的标准器具，常用丁检定或校准高压介脑损耗因数测试仪、绝缘油介质损耗因数测试仪、电容及损耗电桥等测域仪器的计量标准，其输出端包

6、括高压端、低压端(测星:端)和屏蔽端，低压端和屏蔽端通常为同轴结构。高压介损标准器分为实物型和模拟型两种类型.实物型是指由高压标准电容器和大功率电阻串联、并联或混联构成的标准器；模拟型一般指利用数字移相和电流放大技术，对经过高压标准电容器的电流信号进行幅值和相位的变换，使其输出不同介侦损耗因数值和不同电容量的标准器。常用的几种标准器原理图如图2所示。(b)并联实物型(O模拟型行)串联灰物型图2四压介质投耗因数标准器原理图5计量特性5. 1介质损耗因数示值误差被校高压介损标准罂的介质损耗因数示值绝对误差的表示形式为：D=Dn-Dx(1)式中:AO-介质损耗因数示值的绝对误差：/人一被校点的介脑损

7、耗因数标称值：DX一被校点的介历损耗因数实际值.介质损耗因数最大允许误差表示形式为：ADMPt=(Z;%xD+D)(2)式中：A2”一介质损耗因数的圾大允许误差；一介质损耗因数的准确度等级指数，一般不大丁2：。一被校点的介质损耗因数标称值：功一被校标准那的固有误差，通常取/10000,故火不超过从100O,一股不大于0002,5.2 电容量示值误差被校高压介损标准器的电容量示值绝对误差的表示形式为：C=Cn-Cx式中：Ae-电容量示值的绝对误差，F：CN一被校点的电容量标称值，F：CX一被校点的电容量实际值，F。被校高压介损标准器的电容仙示值相对误差的表示形式为：SC=空=GZJX1.oo%(

8、4)式中：%一电容量示值的相对误差.注：根据被校高压介损标准器的等效模型,选用串联电容或并联电容进行电容班示值误差计纽.电容量最大允许误差表示形式为：Cmpe=(o%C)(5)式中:ACMPE-电容量的最大允许误差，F：一电容量的准确度等级指数，般不大于3：C一被校点的电容量标称值、出厂值或上一次的校准值，F.5.3 介质损耗因数电压系数高压介损标准器建议在额定电压或使用电压下校准“对于电容器为气体介质的实物型高压介损标准器，在测量位国内选取3个校准点，包括最小点和最大点。每个校准点分别选10%以、20%Uz、50%U80%UN和100%力共5个电压点(UN为额定电压)：当10%UN电压过低时

9、，可从20%小电压点选取.根据公式计算相对于电压为10%UN时介旗损耗因数的变化量，选取变化量绝对值最大点作为该校准点电压系数。当3个校准点电压系数均小于最大允许误差1/10时，可忽略电压系数的影响。4=4-ON式中：夕,一介脑损耗因数的变化量：仅一电压为20%力、50%UN、80%UN和100%UN时介质损耗因数的测量值；Dg仁一1械UN测粒点的介质损耗因数的测量值。5.4电容量电压系数对于气体介班的高压介损标准器，选取介质损耗最小点作为电容量电压系数校准点。电压点选取同5.4节。根据公式计算相对于电压为IO%小时电容量的变化量，选取变化量绝对他最大点作为该校准点电容量的电压系数。当最大电容

10、变化量小于最大允许误差1/10时，可忽略电压系数的影响。C-Ca. =:M（7）C1.OW式中：J一电容量的电压系数：C-电压为20%以、50%力、80%和100%UN时电容量的测量值，F：GttSCJ-10%UN测量点的电容量的测量值，F,注：以上指标不是用于合格性判别,仅供参考6校准条件1.1 环境条件被校高压介损标准器的校准环境条件应符合表I的规定。表1高压介损标准器的校准环境条件介质损耗因数等徼指数电容量等级指数溺度相对湿度0级及以上0.01级及以上(201.)*CC(5O3O)%1.2 测量标准及其他设备b. 2.1主要标准器测量标准包括：高压标准电容潜和高压电容电桥（也包括数字高压

11、电桥、电容及损耗电桥等）.c. 2.2技术指标校准高压介损标准器时,由高压电容电桥、高乐标准电容涔、辅助设备及环境条件等因素引入的扩展不确定度一般不大于被校准而压介质损耗因数标准器最大允许误差绝对值的1/3。6. 2.2.1绝缘电阴表绝缘电阻表的工作电压额定值为500V,其最大允许误差优于10%。7. 2.2.2高压电源电源频率变化引入的误差不大下介质损耗和电容量最大允许误差绝对值的5,电源也压的波形失久不大于5%。高压试验电源可使用试验变压器、调感式串联谐振装置一8. 2.2.3数字高乐表数字高压表用于监测高压试脸电源，其最大允许误差优于3豕7校准项目和校准方法9. 1校准项目校准项目包含高

12、压介损标准涔的介质损耗因数示值误差、电容量示值误差，可根据客户需要进行校准。如表2所示。表2校准项目一览表序号校准项目校准方法条款1绝缘电阻7.2.22介质损耗因数和电容量示值7.2.33介痂损耗因数和电容量电压系数7.2.4注：根据客户要求选择上述校准项目进行校准.7.2校准方法7.2.1 校准前准备被校高压介损标准涔须在实验室放置的时间为：介质损耗因数0.2级及以上、电容量0.02级及以上的高压介损标准器放置时间不少于24小时：其余等线的高压介损标准器放置时间不少于8小时。外观检查是指高压介损标准器的铭牌或说明书应有以卜主要标志：产品名称、型号、编号、生产厂名（或厂标）、电容量标称值或示值

13、、介质损耗因数标称值,最大允许误差、高压端、低压端、屏蔽端、接地端、额定电压、使用频率等。7.2.2介质损耗因数和电容量示值校准高压介损标准器采用比较法逐点校准，即和高压标准电容器进行比较测量，如图3所示。a）如果被校高压介损标准器是模拟型的，要根据使用说明书中的规定，对被校仪器进行通电预热。b）按图3进行接线。被校海压介损标准器和高压标准电容器的海压端与高压电源的高压端相连，低质测量端分别用屏蔽电缆接到高压电容电桥的CX和CN端,高压电容电桥的接地端（E）和高压电源的接地端相连。c）设置电源频率。d）用数字高压表监测高位试验电源升压至被校高压介损标准器的额定电压。e）在额定电压下调节电桥平衡

14、。电桥平衡后，降压，读取电桥损耗因数和电容盘的数据，其中，电桥损耗因数盘示值为被校点和高压标准电容涔的介质损耗因数差值：电容盘示值为被校点和高压标准电容涔的电容比率.根据下列公式计算，可获得被校点介质损耗因数和电容量。图3测盘原理图(8)(9)D=A。DsCX=KXXXG式中：DX-被校点介质损耗因数实际值；AD被校点和高压标准电容器的介质损耗因数差值:4-高压标准电容器的介侦损耗因数实际值：CX被校点的电容瘠实际值，F：K电桥的电容倍率示值；X电桥的电容比率示值：Cs高压标准电容器的电容星实际值，F。再通过公式（1）计算.被校点介质损耗因数的示值误差，通过公式（4）计修被校点电容量的相对示值误差.7.2.3介质损耗因数和电容量电压系数采用比较法,即和高压标准电容器进行比较测盘，如图3所示接线。a）按5.4节要求，在测址范围内，介质损耗因数电压系数选取3个校准点，电容量电压系数选取1个校准点。b）按图3进行接线。C）根据被校高压介损标准器的使用频率设置电源筑率。d）用数字高压表监测高压试脸电源分别升压至10%Uz、20%、50%U7、80%UN和KmUN进行测量。c）读取电桥损耗