JJF 1616-2017脉冲电流法局部放电测试仪校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 6 1 62 0 1 7脉冲电流法局部放电测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP a r t i a lD i s c h a r g eT e s t e r sB a s e dP u l s eC u r r e n tM e t h o d 2 0 1 7-0 2-2 8发布2 0 1 7-0 5-2 8实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布脉冲电流法局部放电测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c
2、 a t i o nf o rP a r t i a lD i s c h a r g eT e s t e r sB a s e dP u l s eC u r r e n tM e t h o dJ J F1 6 1 62 0 1 7 归 口 单 位:全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会 主要起草单位:国家高电压计量站国网浙江省电力公司电力科学研究院 参加起草单位:国网江苏省电力公司电力科学研究院广西电网有限责任公司电力科学研究院国网天津市电力公司电力科学研究院国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 本规范委托全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会负责解释J J F1 6 1 6
3、2 0 1 7本规范主要起草人:雷 民(国家高电压计量站)詹洪炎(国网浙江省电力公司电力科学研究院)张 军(国家高电压计量站)参加起草人:周志成(国网江苏省电力公司电力科学研究院)尹立群(广西电网有限责任公司电力科学研究院)孙 哲(国网天津市电力公司电力科学研究院)刘 诣(国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司)J J F1 6 1 62 0 1 7目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 脉冲电流法局部放电测试仪(1)3.2 局部放电测试仪的脉冲响应(1)3.3 校准脉冲发生器(1)3.4 视在电荷量(1)3.5 脉冲分辨时间(1)3.6 脉冲重复率(1)
4、3.7 测量灵敏度(1)3.8 下限频率f1和上限频率f2(2)3.9 双脉冲发生器(2)4 概述(2)5 计量特性(3)5.1 上下限截止频率(3)5.2 视在电荷量幅值(3)5.3 换挡脉冲响应增益值(3)5.4 正负脉冲响应不对称性(3)5.5 低重复率脉冲响应(3)5.6 脉冲分辨时间(3)5.7 测量灵敏度(3)5.8 脉冲重复率(3)5.9 脉冲个数(3)5.1 0 脉冲采集能力(3)5.1 1 校准脉冲发生器(3)5.1 2 安全性能(4)6 校准条件(4)6.1 环境条件(4)6.2 测量标准及其他设备(4)7 校准项目和校准方法(4)7.1 校准项目(4)7.2 校准方法(5
5、)8 校准结果表达(9)8.1 校准证书(9)J J F1 6 1 62 0 1 78.2 不确定度评定(9)9 复校时间间隔(9)附录A 截止频率和视在电荷量幅值测量不确定度评定示例(1 0)附录B 校准原始记录格式(1 3)附录C 校准证书内页格式(1 6)J J F1 6 1 62 0 1 7引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示编制而成。本规范为首次发布。J J F1 6 1 62 0 1 7脉冲电流法局部放电测试仪
6、校准规范1 范围本规范适用于脉冲电流法、测量频率范围在1 0k H z 5 0 0k H z之间的局部放电测试仪的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:G B/T7 3 5 42 0 0 3 局部放电测量凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;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G B/T7 3 5 42 0 0 3界定的以及下列术语和定义适用于本规范。3.1 脉冲电流法局部放电测试仪 p u l s ec u r r e n tm e t h o db a s e dp a r t i a l d i s c h a r g e
7、t e s t e r通过采集脉冲电流信号实现电气设备局部放电测量的专用仪器。3.2 局部放电测试仪的脉冲响应 p u l s er e s p o n s eo fp a r t i a l d i s c h a r g e t e s t e r局部放电测试仪的测量回路注入校准脉冲信号时,其对应的脉冲输出显示。3.3 校准脉冲发生器 c a l i b r a t e dp u l s eg e n e r a t o r由电压幅值为U0的脉冲电压发生器和注入电容C0配合组成,能产生已知电荷量q0的脉冲电流发生器。3.4 视在电荷量 a p p a r e n t c h a r g e
8、G B/T7 3 5 42 0 0 3,定义3.3.1局放的视在电荷等于在规定的试验回路中,如果在非常短的时间内对试品两端间注入使测量仪器上所得的读数与局放电流脉冲本身相同的电荷。视在电荷通常用皮库(p C)表示。3.5 脉冲分辨时间 p u l s er e s o l u t i o nt i m eG B/T7 3 5 42 0 0 3,定义3.9.5两个持续时间极短、波形和极性相同、电荷量相等的相继输入脉冲之间的最短时间间隔,在这一时间间隔中脉冲响应幅值的变化不大于单个脉冲幅值的1 0%。脉冲分辨时间一般与测量系统的带宽f成反比,也是测量系统分辨连续局放现象能力的表征。3.6 脉冲重复
9、率 p u l s er e p e t i t i o nr a t eG B/T7 3 5 42 0 0 3,定义3.3.2在选定的时间间隔内所记录到的局放脉冲的总数与该时间间隔的比值。注:实际上只考虑高于规定幅值或在规定幅值范围中的脉冲。3.7 测量灵敏度 d e t e c t a b l es e n s i t i v i t y1J J F1 6 1 62 0 1 7局放仪在接有试品、耦合电容及测量阻抗的情况下,以一定的信噪比(通常取信噪比s/n=2)所能检测到的除去外界干扰的最小视在电荷量。3.8 下限频率f1和上限频率f2 l o w e ra n du p p e r l
10、i m i t f r e q u e n c i e sf1a n df2G B/T7 3 5 42 0 0 3,定义3.9.2传输阻抗Z(f)由通带峰值下降6d B时的频率。3.9 双脉冲发生器 d o u b l ep u l s eg e n e r a t o r 可产生并注入局放仪两个相同的响应脉冲,它们之间的时延t是可以调节的,调节时延t可观察两脉冲的交叠状况。4 概述脉冲电流法局部放电测试仪(以下简称局放仪)由带通放大器、输入衰减器、信号处理器、输出显示器等组成,测量频率范围为1 0k H z 5 0 0k H z。实际测量时,确定局放试验回路后,由校准脉冲发生器对试验回路输出
11、设定的电荷量,并完成对局放仪在该试验回路信号传输比的校准;校准后,局放仪即可对被试电气设备进行局部放电量测量。在校准中,局放仪、检测阻抗、校准脉冲发生器需配套使用,并按规定的试验回路进行,同时符合现场实际使用要求。根据工作原理不同,局放仪可分为两类:模拟型局放仪和数字型局放仪。模拟型局放仪工作原理:当测量阻抗将局放脉冲信号输送至局放仪后,通过带通放大器、输入衰减器、信号处理器送入波形显示器和数字表或指针表显示局放值。工作原理如图1所示。图1 模拟型局放仪工作原理框图数字型局放仪工作原理:当测量阻抗将局放脉冲信号送入局放仪后,放大器将信号放大,并将模拟信号转化为数字信号送入信号处理器,处理后将局
12、放数据传输给显示系统。工作原理如图2所示。图2 数字型局放仪工作原理框图2J J F1 6 1 62 0 1 75 计量特性5.1 上下限截止频率测量频率范围:1 0k H z 5 0 0k H z;上下限截止频率误差一般不超过1 0%。5.2 视在电荷量幅值模拟式局放仪在全部量程内的视在电荷量幅值误差一般不超过1 0%;数字式局放仪在全部量程内的视在电荷量幅值误差一般不超过5%。5.3 换挡脉冲响应增益值模拟式局放仪量程开关换挡时脉冲响应增益值与增益标称值的误差一般不超过1 0%。数字式局放仪量程开关换挡时脉冲响应增益值与增益标称值的误差一般不超过5%。5.4 正负脉冲响应不对称性模拟式局放
13、仪测量幅值相等、极性相反的两个脉冲,正负脉冲响应不对称性误差一般不超过1 0%。数字式局放仪测量幅值相等、极性相反的两个脉冲,正负脉冲响应不对称性误差一般不超过5%。5.5 低重复率脉冲响应模拟式局放仪在脉冲重复率从10 0 0次/秒减少到5 0次/秒时的脉冲响应误差一般不超过1 0%。数字式局放仪在脉冲重复率从10 0 0次/秒减少到5 0次/秒时的脉冲响应误差一般不超过5%。5.6 脉冲分辨时间脉冲分辨时间一般不超过1 0 0s。5.7 测量灵敏度灵敏度在2倍初始值(不超过1p C)激励信号下,测量值与标准值之比值应不小于1。5.8 脉冲重复率局放仪的脉冲重复率最大允许误差一般不超过5%。
14、注:有此测量功能需进行校准。5.9 脉冲个数最大允许误差一般不超过5%。注:有此测量功能需进行校准。5.1 0 脉冲采集能力局放仪脉冲采集能力应在5 0H z下进行验证,最大允许误差一般不超过5%。注:有此测量功能需进行校准。5.1 1 校准脉冲发生器3J J F1 6 1 62 0 1 7按G B/T7 3 5 42 0 0 3规定的指标要求。注:以上条款不作为合格性判断依据,仅供参考。5.1 2 安全性能5.1 2.1 绝缘电阻电源回路与仪器接地极间的绝缘电阻应不小于2 0M。5.1 2.2 介电强度电源回路与仪器接地极间应能耐受2.0k V工频电压1m i n,无飞弧和击穿现象。6 校准
15、条件6.1 环境条件环境条件应满足以下要求:a)环境温度:2 05;b)相对湿度:3 0%8 0%;c)电源电压:2 2 0V2 2V;d)电源频率:5 0H z 0.5H z;e)周围无影响校准仪正常工作的强电磁场。6.2 测量标准及其他设备校准用测量标准和辅助设备见表1。表1 测量标准和辅助设备序号设备名称性能指标1脉冲信号发生器2标准电容箱波形上升时间不超过6 0n s;校准脉冲电荷量及正负脉冲最大允许误差不超过被校局放仪最大允许误差的1/3;电压幅值0V1 0 0V、电容值1 0p F50 0 0p F可调3双脉冲发生器双校准脉冲时延可调节范围1s 2 5 0s;单双脉冲频率可调范围1
16、H z、2H z、5H z、1 0H z、5 0H z 30 0 0H z;具有脉冲计数功能4数字示波器模拟带宽1 0 0MH z;采样速率5 0 0M S/s,具备积分测量功能5正弦波信号发生器频率范围2 5H z 1MH z;失真度不超过2%;频率示值误差不劣于1%6绝缘电阻表测量电压5 0 0V,准确度等级不劣于1 0级7耐电压测试仪输出电压20 0 0V,准确度等级不劣于5级7 校准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目如表2所示。4J J F1 6 1 62 0 1 7表2 校准项目序号校准项目校准方法1上下限截止频率7.2.12视在电荷量幅7.2.23换挡脉冲响应增益值7.2.34
17、正负脉冲响应不对称性7.2.45低重复率脉冲响应7.2.56测量灵敏度7.2.67脉冲分辨时间7.2.78脉冲重复率7.2.89脉冲个数测量7.2.91 0脉冲采集能力7.2.1 01 1校准脉冲发生器7.2.1 11 2安全性能7.2.1 27.2 校准方法7.2.1 上下限截止频率校准接线如图3。将正弦信号发生器输出信号幅值调至局放仪7 0%9 0%显示高度并维持不变,找出被校准局放仪的中心频率fc,以此为基准频率。调整频率为fc的正弦波幅值,记录局放仪的显示读数,并以此作为归一化的基准。图3 频率校准接线图降低正弦波信号的频率,并保证其电压幅值不变,找出被校局放仪归一化输出降到0.5时的
18、频率点(对宽带仪器为-6d B点),此点即为实测的下限截止频率f;再升高正弦波信号的频率,同法找出实测的上限截止频率,上、下限截止频率误差按式(1)计算:f=(f-fB)f1 0 0%(1)式中:f 上、下限截止频率误差;f 被校仪器实测截止频率;5J J F1 6 1 62 0 1 7fB 被校仪器标称截止频率。对多频带局放仪的每一截止频率点都应进行校准。7.2.2 视在电荷量幅值测量校准接线如图4。将被校局放仪量程开关置于待测挡,改变校准脉冲发生器输出电压幅值U和标准电容值,使被校准局放仪的读数升到满度值,并以此作为局放基准。降压时记录8 0%、6 0%、4 0%、2 0%时局放仪的显示值
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