JJF(皖) 247-2026 电压互感器在线监测装置校准规范

　　(皖)

　　安 徽 省 地 方 计 量 技 术 规 范

　　JJF(皖)247—2026

　　电压互感器在线监测装置校准规范

　　Cal ibrat ion Specificat ion for On l ine Monitor ing Instrument of Voltage

　　Transformers

　　2026-01-09 发布 2026-03-01 实施

　　安徽省市场监督管理局 发 布

　　电压互感器在线监测装置

　　校准规范

　　Cal ibrat ion Specificat ion for On l ine Monitor ing Instrument of Voltage Transformers

　　JJF(皖)247—2026

　　归 口 单 位 ：安徽省电磁计量技术委员会

　　主要起草单位 ：安徽省计量科学研究院

　　国网安徽省电力有限公司营销服务中心安徽省长江计量所(九一 0 所)

　　参加起草单位 ：格力电器(合肥)有限公司

　　本规范委托安徽省电磁计量技术委员会负责解释

　　本规范主要起草人：

　　郭攀锋(安徽省计量科学研究院)

　　疏奇奇(国网安徽省电力有限公司营销服务中心)肖凤云(安徽省长江计量所(九一 0 所))

　　杨恩臻(安徽省计量科学研究院)

　　参加起草人：

　　杨守武(格力电器(合肥)有限公司)

　　高 燃(国网安徽省电力有限公司营销服务中心)

　　王 亮(安徽省计量科学研究院)

　　引 言

　　本规范依据 JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012《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 》编制而成。

　　本规范为首次发布。

　　电压互感器在线监测装置校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于安装在变电站、发电厂等场所的控制室内，用于对电磁式电压互感器、电容式电压互感器开展误差特性在线监测的装置的校准或验证。

　　2 引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　GB/T 20840.1—2010 互感器 第1部分：通用技术要求

　　JJF(皖)223—2025 测量用电力电压互感器在线监测技术规范

　　Q/GDW12006—2019 电压互感器误差特性在线检测仪技术条件

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用该规范;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

　　3.1 误判率 evaluate the probability of error

　　将计量性能正常的电压互感器错误判断为异常的电压互感器数量占判断总量的比例。

　　3.2 漏判率 evaluate the probability of missing

　　将计量性能异常的电压互感器错误判断为正常的电压互感器数量占判断总量的比例。

　　4 概述

　　电压互感器在线监测装置(以下简称在线监测装置)，是安装在变电站控制室屏柜内，无需停电配合，通过绝对量采集法采集运行中电压互感器计量绕组二次电压、电网运行频率等特征量，实现对运行电压互感器误差特性的在线监测及状态评估的装置。它一般由信号采集转换模块、数据分析处理模块和通信模块三部分组成。其中，信号采集转换模块实现信号采集、保护和转换;数据分析处理模块实现误差特性的计算、数据存储及结果本地展示;通信模块实现分析数据及结果向后台系统的远程通信。在线监测装置的结构原理如图1所示。

　　图 1 在线监测装置的结构原理示意图

　　5 计量特性

　　5.1 电压测量

　　在线监测装置输入电压额定值Un为100/ 3 V ，输入电压范围为(80%~ 120%)Un ，在线监测装置输入电压测量偏差 ’u 应不超过±0.05%。

　　5.2 基本误差

　　在参比条件下，在线监测装置各量程比值差不应超过±0.05%，相位差不应超过±2 ′。

　　5.3 测量重复性

　　工作电压在(80%~ 120%)Un范围内，比值差和相位差测量结果的标准偏差估计值应分别不超过0.010%和0.4 ′。

　　5.4 电压互感器误差特性评估

　　在线监测装置的误判率应低于3%，漏判率应为0%，综合监测结果准确率应高于97%。注： 以上所有指标不是用于合格性判断，仅供参考。

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　6.1.1 环境温度：(20±5) ℃ ;相对湿度：不大于 80%。

　　6.1.2 供电电源电压：(220±22)V;电源频率：(50±0.5)Hz;波形：正弦波，波形畸变系数不大于 5%。

　　6.1.3 周围环境无影响仪器正常工作的机械振动和电磁场干扰。

　　6.2 测量标准及其他设备

　　校准时使用的测量标准的测量范围应不小于在线监测装置的测量范围。测量标准的分辨力应不大于被校测试仪对应最大允许误差绝对值的1/10 。由测量标准及环境影响引起的

　　扩展不确定度(k =2)应不大于被校测试仪最大允许误差绝对值的1/3。校准时所需的测量标准及其他设备见表1 ，可根据实际需求选择。

　　表 1 测量标准及其他设备

　　7 校准项目和校准方法

　　7.1 校准项目

　　校准项目见表2。

　　表 2 校准项目

　　7.2 校准方法

　　7.2.1 校准前的准备工作

　　7.2.1.1 外观检查

　　外观无划痕损伤，标志、铭牌等标识应完整，字迹应清楚，无破损。

　　7.2.1.2 通电检查

　　通电后监测装置各种功能应正常，各开关和按键应能正常工作，各种显示均正常。

　　7.2.1.3 绝缘电阻试验

　　用 500 V 绝缘电阻表测量绝缘电阻，监测装置的电源回路、电压信号回路对地的绝缘电阻值不应小于 100 MΩ。

　　7.2.2 电压测量

　　在 6.1 规定的条件下，按图 2 所示接线，调节三相标准电压源或三相电压源的输出，依次施加电压额定值的 80% 、100% 、120% ，分别读出三相标准电压源或三相标准功率电能表的电压示值为 U0，被校在线监测装置的测量值为 Ux，按(1)式计算出被校在线监测装置每通道的电压测量相对误差，均应符合 5.1 的要求。

　　γu= × 100% (1)

　　式中：

　　γu ——被校在线监测装置电压测量的相对误差，%;

　　Ux ——被校在线监测装置的测量值，V;

　　U0 ——三相标准电压源或三相标准功率电能表的电压示值，V。

　　(a)标准源法

　　(b)标准表法

　　图 2 电压测量校准接线图

　　7.2.3 基本误差

　　在线监测装置基本误差测量接线按图 3 所示。

　　三相比例电压源的标准回路施加到在线监测装置的参考电压回路中，三相比例电压源的微差回路施加到在线监测装置的被测电压回路中。被校在线监测装置每通道的比值差和相位差分别按(2)式和(3)式计算，均应符合 5.2 的要求。

　　Δf = f - f0 (2)

　　式中：

　　Δf——被校在线监测装置比值差，%;

　　f ——被校在线监测装置的比值差显示值，%;

　　f0 ——三相比例电压源的比值差标准值，%。

　　Δδ = δ - δ0 (3)

　　式中：

　　Δδ——被校在线监测装置相位差， ′ ;

　　δ ——被校在线监测装置的相位差显示值， ′ ;

　　δ0 ——三相比例电压源的相位差标准值， ′。

　　图 3 在线监测装置基本误差测量接线图

　　7.2.4 测量重复性

　　被校在线监测装置按照 7.2.3 的方法重复测量 10 次，按照公式(4)和公式(5)计算

　　出被校在线监测装置比值差和相位差的测量重复性 Sf 和 Sδ。

　　式中：

　　Sf ——被校在线监测装置比值误差的重复性，%;

　　n ——被校在线监测装置比值误差的测量次数;

　　fi ——被校在线监测装置的第 i 次的比值误差，%;

　　f- ——各次比值误差的平均值，%。

　　式中：

　　Sδ ——被校在线监测装置相位误差的重复性， ′ ;

　　n ——被校在线监测装置相位误差的测量次数;

　　δi ——被校在线监测装置的第 i 次的相位误差， ′ ;

　　δ- ——各次相位误差的平均值， ′。

　　7.2.5 电压互感器误差特性评估

　　7.2.5.1 电压互感器误差特性评估试验参数

　　在线监测装置对电压互感器的误差特性可按以下参数规则(用户可自定义)评估：

　　1)“正常 ”状态：电压互感器的比值差绝对值≤0.2% ，且相位差绝对值≤10 ˊ ;

　　2)“警告 ”状态：0.2%<电压互感器的比值误差绝对值<0.3% ，10 ˊ <相位误差绝对值<15 ˊ ;

　　3)“异常 ”状态：电压互感器的比值误差绝对值≥0.3% ，或相位误差绝对值≥15 ˊ。当被检测电压互感器误差特性分析结论为正常时，在线监测装置给予被检测电压互感

　　器误差特性为“正常 ”信息;当被检测电压互感器误差特性分析结论为警告时，在线监测装置给予被检测电压互感器误差特性为“警告 ”信息;当被检测电压互感器误差特性分析结论为异常时，在线监测装置给予被检测电压互感器误差特性为“异常 ”信息。

　　7.2.5.2 电压互感器误差特性评估方法

　　电压互感器误差特性评估接线按图 4 所示。

　　互感器误差模拟装置可模拟多组可设定误差的电压互感器，将含有误差的电压信号施加到在线监测装置的通道中：

　　1)全部通道均不加误差，共开展 m0 组次、n×m0 通道次数试验;

　　2)1 个通道加误差，分别模拟警告和异常两种状态，共开展 m1 组次、n×m1 通道次数试验;

　　3)2 个通道加误差，分别模拟警告和异常两种状态，共开展 m2 组次、n×m2 通道次数试验;

　　4)3 个通道加误差，分别模拟警告和异常两种状态，共开展 m3 组次、n×m3 通道次数试验;

　　5)4 个通道加误差，分别模拟警告和异常两种状态，共开展 m4 组次、n×m4 通道次数试验。

　　其中，n 为在线监测装置的通道数，m0 ≥1、m1 ≥2C、、m2 ≥2C、m3 ≥2C、m4 ≥2C，或根据客户委托要求选取。

　　在线监测装置分析结果中的误判率、漏判率和综合监测结果准确率应符合 5.4 的要求。

　　图 4 电压互感器误差特性评估接线图

　　8 校准结果表达

　　校准结果应在校准证书(报告)上反映，校准证书(报告)应至少包括以下信息：

　　a) 标题，如“校准证书 ”;

　　b) 实验室名称和地址;

　　c)进行校准的地点;

　　d)证书或报告的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

　　e)客户的名称和地址;

　　f)进行校准的日期;

　　g)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　h)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　i)校准环境的描述，物品状态的描述;

　　j)校准结果及其测量不确定度的说明;

　　k)被校对象的描述和明确标识;

　　l)如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

　　m )对校准规范的偏离的说明;

　　n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

　　o)校准结果仅对被校对象有效的说明;

　　p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

　　9 复校时间间隔

　　由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，一般建议复校时间为12个月。

　　附录 A

　　电压互感器在线监测装置的电压测量结果不确定度评定示例

　　A.1 概述

　　A.1.1 测量标准

　　测量标准设备为 0.01 级三相标准功率电能表。

　　A.1.2 被测对象

　　选择一台 0.05 级电压互感器在线监测装置作为被测对象，其电压测量偏差不应超过±0.05% ，比值测量误差不应超过±0.05% ，相位测量误差不应超过±2 ′ ，测量结果的比值差和相位差的重复性应分别不超过 0.010%和 0.4 ′。

　　A.1.3 测量方法

　　采用电压源输出标称电压至三相标准功率电能表和被校在线监测装置。将三相标准功率电能表作为标准器，对一台某公司生产的在线监测装置在环境温度为20℃±5℃ , 相对湿度不大于 80%RH 的条件下放置 24 小时后开始校准。

　　A.2 测量模型及不确定度传播公式

　　A.2.1 测量模型

　　被校准在线监测装置的电压示值误差ΔU 可表示为：

　　ΔU = UX - U0 (A. 1)

　　式中：

　　ΔU——被校准在线监测装置电压的示值误差;

　　UX ——被校准在线监测装置的电压测量值，V;

　　U0 ——三相标准功率电能表的电压实际值，V。

　　A.2.2 不确定度传播公式

　　uΔU = cu2 UX + cu2 U0 (A.2)

　　式中，灵敏系数

　　c1 = ∂ ΔU/∂UX = 1; c2 = ∂ ΔU/∂U0 =- 1

　　A.3 标准不确定度的评定

　　A.3.1 测量重复性引入的不确定度分量 uA

　　测量不确定度的 A 类评定主要是被校在线监测装置测量不重复性引起的，对电压为57.735V 点进行 10 次重复性测量，被校在线监测装置的电压测量值如下：(V)

　　表 3 被校在线监测装置电压测量结果 单位： V

　　则其平均值 x- = 57.7320 V

　　单次实验标准差：

　　由规范可知，校准在线监测装置时读取一次数据为最终结果，则可得

　　uA= s = 0.0005 V

　　A.3.2 由电压源的输出稳定度引入的不确定度分量 uB1

　　电压源在 57.735 V 时每分钟的输出稳定度为 0.005%，按均匀分布，取包含因子k 因此，由电压源的输出稳定度引入的不确定度为：

　　A.3.3 由三相标准功率电能表引入的不确定度分量 uB2

　　三相标准功率电能表技术指标符合 0.01 级，则测量 57.735 V 时，半宽α=0.0058 V，按均匀分布，取包含因子k 因此，由三相标准功率电能表引入的不确定度为：

　　A.3.4 由在线监测装置分辨力引入的不确定度分量 uB3

　　在线监测装置的交流电压的分辨力为 0.0001 V，可认为在区间内服从均匀分布，取包含因子 k 为 ，则相对标准不确定度 uB3为：

　　由于测量重复性引入的不确定度分量大于在线监测装置分辨力引入的不确定度分量，可以不考虑在线监测装置分辨力引入的不确定度分量 uB3。

　　A.3.5 由温度、湿度等因素引入的不确定度分量 uB4 、 uB5 为微小分量，可忽略。

　　A.4 合成标准不确定度

　　A.4.1 主要标准不确定度分量见表 A.4。

　　表 A.4 标准不确定度分量汇总表

　　A.4.2 合成标准不确定度计算

　　以上各项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为：

　　A.5 扩展标准不确定度计算取 k =2 ，则：

　　U=kuC =0.008 V ，(k=2)

　　同样方法可得出被校在线监测装置其他测量点及参数的测量不确定度。

　　附录 B

　　电压互感器在线监测装置校准记录格式

　　电压互感器在线监测装置校准记录

　　校准证书号：

　　共 页 第 页

　　委 托 方： 委托方地址：

　　器具名称： 制造单位：

　　规格/型号： 器具编号： 准 确 度： 被校仪器状态(完好“ √ ”)： 校 准 前： 校 准 后：

　　校准依据： 环境条件： 温度： ℃ 相对湿度： %

　　1 、外观及通电检查：

　　2 、绝缘电阻试验：

　　3 、电压测量：

　　4 、基本误差测量：

　　电压互感器在线监测装置校准记录

　　校准证书号：

　　共 页 第 页

　　5 、测量重复性：

　　6 、电压互感器误差特性评估：比值差/(%)、相位差/ ( ′ )

　　校准员： 核验员： 校准日期： 年 月 日校准地点： □本院 □现场

　　附录 C

　　电压互感器在线监测装置校准证书内页格式

　　证书编号： × × × × × ×-×× × × × ×

　　证书编号： × × × × × ×-×× × × × ×校准结果

　　1 、外观及通电检查：

　　2 、绝缘电阻试验：

　　3 、电压测量：

　　4 、基本误差测量：

　　5 、测量重复性：

　　6 、电压互感器误差特性评估：比值差/(%)、相位差/ ( ′ )

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