继电保护校准规范

JJF山东省地方计量校准规范JJFXXXXXXX继电保护试验装置TESTEQUIPMENTFORRELAYINGPROTECTIONXXXXXXXX发布XXXXXXXX实施山东省质量计量技术监督局发布JJFXXXXXXX继电保护试验装置校准规范RULEOFCALIBRATIONTESTEQUIPMENTFORRELAYINGPROTECTION本规范经山东省质量计量技术监督XXXX年XX月XX日批准，并自XXXX年XX月XX日起施行。归口单位山东省质量技术监督局主要起草单位山东省计量科学研究院参加起草单位本规范由归口单位负责解释。JJFXXXXXXXJJFXXXXXXX本规程主要起草人杨梅（山东省计量科学研究院）马雪锋（山东省计量科学研究院）参加起草人JJFXXXXXXX0目录1范围2引用文献3术语和计量单位4概述5计量特性51基本误差52交流电流输出53交流电压输出54直流输出55相位控制56交流电流与交流电压的同步性57时间测量58叠加谐波和直流分量59通用技术要求6校准条件7校准项目和校准方法8校准结果表达9复校时间间隔附录A谐波术语的数学表达式附录B校准原始记录JJFXXXXXXX1继电保护试验装置校准规范1范围本规范主要适用于微机型继电保护试验装置测试仪（以下简称试验装置）的校准、检验，其它普通型继电保护试验装置可参照本规范进行。是否仅限于微机，微机的有多少，应将通用的为主。2引用文献JFF10712000国家计量校准规范编写规则DL/T6241997继电保护微机型试验装置技术条件3术语和计量单位31总有效值（TOTALROOTMEAUSQUARE）各次谐波与基波的方均根值。32谐波含量HARMONICCONTENTFORVOLTAGEORCURRENT从交变量中减去基波分量所得到的量。33谐波含有率HARMONICRATIOHR周期性交流量中含有的第H次谐波分量的方均根值与其基波分量的方均根值之比。33总谐波畸变率TOTALHARMONICDISTORTIONTHD周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比。34合闸相位（CLOSINGPHASEANGLE）交流激励量在合闸瞬间施加于被试继电器、保护及安全自动装置电压（电流）的相位角。4概述微机型继电保护试验装置是由人机对话设定输入电流、电压的参数，输出具有一定功率的三相电流、电压源送给继电保护装置，同时接受反馈信息，达到自动测试结果的技术。适用于检验220KV以上电压等级的线路保护、元件保护以及容量在220MW及以JJFXXXXXXX2上的发电机变压器组保护和安全自动装置。概述应突出通用包括微机型5计量性能要求51基本误差基本误差是在基准条件下，试验装置特定参数下测得的输出示值的相对误差。以下性能指标中，如果没有特殊说明，交流电流、交流电压输出频率均为50HZ。和表4中的输出电流频率的范围有和区别。52交流电流输出521输出交流电流的幅值范围、分辨力A每相电流输出幅值范围0A30A，或0A40A，或0A60A。B输出电流01A60A的范围内，分辨力要满足表1中的规定。表1输出电流幅值范围、分辨力输出电流（A）分辨力（MA）01101106010522输出交流电流准确度输出电流在02AIMAX的幅值误差应满足表2的规定。表2输出电流02AIMAX时，输出电流幅值的误差输出电流电流准确度02A05A1MA05A20A0120AIMAX02523输出功率A）输出电流1A、5A、30A、40A、60A，功率因数为1，电流总谐波畸变率小于1时，电流输出功率应符合表3的规定。表3电流源的输出功率电流输出值/相（A）电流源的输出功率/相（VA）11557530450JJFXXXXXXX34052060600524输出交流电流的频率的范围、误差范围和分辨力及对电流幅值的影响输出电流02A30A时，其频率的范围、误差、分辨力及对输出电流幅值产生的误差应满足表4中的规定。表4输出电流频率的范围、误差、分辨力及对输出电流（02A30A）幅值的影响改变量频率输出的范围（HZ）误差范围（HZ）分辨力（HZ）电流幅值误差1065000100010565450001000105输出频率450100000200011525输出交流电流的响应速度输出电流30A，在阻性负载上测得电流幅值由10上升至90（或由90下降至10）时，其上升或下降时间应小于100S。526输出交流电流总谐波畸变率和输出波形电流输出02AIMAX的范围内，总谐波畸变率不大于05。小信号输出交流电流02A时，波形光滑，无明显畸变。527输出交流电流1AIMAX中直流分量不大于设定输出值峰值的05。53试验装置的交流电压输出531输出交流电压的幅值范围、分辨力每相电压输出幅值范围0V120V。输出电压05V120V的范围内，分辨力要满足表5中的规定。表5输出电压幅值范围、分辨力输出电压范围V分辨力MV051011012010532输出交流电压准确度输出电压05V120V时，输出幅值的误差应满足表6的规定。表6输出电压05V120V时，电压幅值的误差输出电压V误差范围JJFXXXXXXX40522MV212001533交流电压源的输出功率输出电压120V，功率因数为1，电压总谐波畸变率小于1时，输出功率不小于60VA。534输出交流电压的频率的范围、误差范围和分辨力及对电压幅值的影响输出交流电压2V120V时，其频率的范围、误差范围和分辨力及对输出电压幅值产生的误差应满足表7中的规定。表7输出交流电压的频率的范围、误差范围和分辨力及对电压（2V120V）幅值的影响改变量频率输出的范围（HZ）误差范围（HZ）分辨力（HZ）电压幅值误差1065000100010565450001000105输出频率4501000002000105535输出交流电压的响应速度输出电压为120V时，在阻性负载上测得输出电压幅值由10上升至90（或由90下降至10）时，其上升或下降时间小于100S。536输出交流电压总谐波畸变率和输出波形电压输出2V120V的范围内，总谐波畸变率不大于05。小信号输出交流电压2V时，波形光滑，无明显畸变。537输出交流电压2V120V中直流分量不大于设定输出值峰值的05。54直流输出541直流电压A直流电压输出幅值的范围、分辨力和准确度准确度是否表述为最大允许误差或误差限电压输出幅值范围0V300V。05V300V输出范围内，分辨力、准确度满足表8的规定。表8直流电压的输出范围、准确度、分辨力JJFXXXXXXX5输出幅值的范围V准确度分辨力MV05510MV153000510B直流电压输出的功率最大输出负载电压300V，负载电流05A（直流电压110V时，输出功率不小于50W，220V时，输出功率不小于100W）。C输出直流电压的纹波输出直流电压5V300V时，直流电压中的交流分量的有效值不大于输出设定值的1。542直流电流直流电流最大输出功率为200W（20A，10V）。分辨力、准确度满足表9中的要求。表9直流电流的输出范围、准确度、分辨力电流输出范围A准确度分辨力MA0215MA11100511020051055相位控制551输出电流或电压相位独立可调。552相位的调整范围、误差、分辨力输出电流或电压的频率为50HZ时，相位的调整范围、误差和分辨力应满足表10的要求。表10相位的调整范围、误差、分辨力相位的调整范围误差分辨力03600201553合闸相位的控制范围、误差、分辨力应满足表11的要求表11合闸相位的调整范围、误差、分辨力合闸相位的调整范围误差分辨力036010156交流电流与交流电压的同步性交流电压和交流电流输出具有良好的同步性。在模拟短路故障时，电流与电压输出JJFXXXXXXX6（波形过零）的不同步时间应不大于10S。57时间测量时间测量的范围1MS150105S，计时误差和分辨力应满足表12的规定。表12时间测量的范围、计时误差和分辨力时间测量的范围S计时误差分辨力MS000111MS1115010501158叠加谐波和直流分量581输出的电流、电压可以任意叠加2次20次谐波分量，各次谐波分量的幅值、相位能够任意设置；并满足交流准确度要求，谐波量计算方法及数学表达式见本附录A。582输出的电流、电压可以叠加带衰减的直流分量，在试验装置的额定输出范围内，直流分量的幅值、初相位和衰减时间常数能够任意设置；并满足直流准确度要求。6通用技术要求591外观注意序号试验装置铭牌上应明确标明产品名称、型号、制造厂名、出厂日期、出厂编号、准确度等级等信息。592绝缘电阻试验装置在室温、湿度小于75RH的条件下进行绝缘电阻试验时，应满足以下要求电源输入端对地（机箱金属外壳）用1000V兆欧表测试，其绝缘应不小于300M；电压、电流输出端对地（机箱金属外壳）用500V兆欧表测试，其绝缘应不小于50M。593绝缘强度试验装置的输入端与地（机箱外壳金属），输入输出之间，应能承受15KV工频电压，输出对地应能承受500V工频电压，并保持1MIN，装置不应出现击穿或飞弧现象。7计量器具控制注意序号6校准条件61标准器JJFXXXXXXX7标准测量系统的总不确定度应优于被检试验装置允许误差的1/3，稳定度为被检试验装置允许误差的1/5。62环境条件621校准时的环境条件应满足表13的要求。表13基准工作条件和额定工作条件影响量基准工作条件额定工作条件环境温度202545相对湿度457590供电电压215V225V176V253V供电频率495HZ505HZ48HZ51HZ交流供电电源供电波形正弦波，允许总谐波畸变率不大于2正弦波，允许总谐波畸变率不大于57校准项目和校准方法71试验装置的校准项目按表14中的规定进行。涂红的后续和使用中校准是否必须做，增加了校准量。表14校准项目校准项目首次校准后续校准使用中校准外观通用技术要求输出交流电流的幅值范围、分辨力输出交流电流准确度输出功率输出交流电流的频率范围、误差和分辨力及对电流幅值的影响输出交流电流的响应速度输出交流电流总谐波畸变率和输出波形交流电流输出输出交流电流中直流分量输出交流电压的幅值范围、分辨力输出交流电压准确度输出功率输出交流电压的频率范围、误差和分辨力及对电压幅值的影响输出交流电压的响应速度输出交流电压总谐波畸变率和输出波形交流电压输出输出交流电压中直流分量直流电压输出幅值的范围、分辨力和准确度直流输出直流电压直流电压输出的功率JJFXXXXXXX8直流电压输出纹波直流电流直流电流的输出范围、准确度、分辨力相位的调整范围、误差、分辨力相位控制合闸相位的控制范围、误差、分辨力交流电流与交流电压的同步性时间测量叠加谐波和直流分量注表中“”为必须校项目，“”为不必校项目，“”为必要时选校项目。72校准方法721被检试验装置应在表13规定的环境条件下存放至稳定。722绝缘电阻绝缘测试时打开电源开关，供电电源的L、N分别对地测绝缘；电压输出端子UA、UB、UC、UZ、UN全部短接一起对地测绝缘；电流输出端子IA、IB、IC、IN全部短接一起，对地测绝缘。723绝缘强度试验装置在表13的额定工作条件下进行绝缘耐压试验；进行试验时，应将仪器仪表和不宜进行该项试验的设备断开；试验装置的输入端与地（机箱外壳金属），输入输出之间，应能承受15KV，50HZ5HZ电压，输出对地应能承受500V工频电压，泄漏电流（应为击穿电流）5MA，并保持1MIN，装置不应出现击穿或飞弧现象。724零漂7241交流电流的零漂前面没有提到零漂的概念吧A）试验接线如图1图1输出交流电流试验接线图B）设置试验装置输出交流电流50HZ、0A,用数字多用表的直流电流挡，分别监视A、B、C相的值输出。C）电流输出的偏差不应大于5MA。JJFXXXXXXX97242交流电压的零漂A试验接线如图2图2输出交流电压试验接线图B设置试验装置输出交流电压50HZ、0V,用数字多用表的直流电压挡，分别监视A、B、C相电压输出。C电压输出的偏差不应大于5MV。7243直流电流的零漂A试验接线如图1B设置试验装置输出直流电流0A,用数字多用表的直流电流挡，分别监视的值输出。C电流输出的偏差不应大于5MA。7244直流电压的零漂A试验接线如图3图3输出直流电压试验接线图B）设置试验装置输出直流电压0V,用数字多用表的直流电压挡，分别监视直流电压输出。C）电压输出的偏差不应大于5MV。725交流电流测试7251输出交流电流的幅值范围、分辨力A试验接线图如图1JJFXXXXXXX10B设置试验装置输出交流电流50HZ，IMAX试验装置的最大电流值，用宽量限功率电能表测试试验装置的幅值输出范围。C分别在设置的输出参数点，改变一个电流最小输出单位，用宽量限功率电能表测试电流输出的分辨力。7252输出交流电流的准确度（在50HZ,02AIMAX的幅值误差）A试验接线图如图1B分别设置试验装置输出交流电流50HZ，02A、04A；05A、1A、2A、5A、20A；25A、30A、IMAX，用宽量限功率电能表分别测试电流输出。7253交流电流输出功率A试验接线如图4图4电流输出功率试验接线图数字多用表的交流电流。A数字多用表的交流电压、频率V示波器，监视输出波形R负载电阻，4/20A滑线变阻器宽量限功率电能表测试电流输出的相位、谐波分析注数字多用表的交流电压的测试线应插在电流测试线的前面，以减少大电流时的接触电阻的功耗。B分别设置试验装置输出交流电流50HZ，功率因数为1，方法一输出电流分别为5A、30A、40A、60A，将负载滑线电阻由最小值逐渐增大，用宽量限功率电能表观测输出电流总谐波畸变率大于05，且小于1时，测试电流输出端口电压应分别大于17V、15V、14V、10V。方法二图4是输出电流为5A、30A、40A、60A，相差120，频率50HZ，变化负载滑线电阻由最小值逐渐增大，至电流输出值的相对误差达到1时，测试电流输出端口电压应分别不小于17V、15V、14V、10V。JJFXXXXXXX117254输出交流电流的频率的范围、误差范围和分辨力及对电流幅值的影响A）试验接线如图5试验装置AICIBIAINRHZ数字多用表或宽量限功率电能表的交流电流A数字多用表或宽量限功率电能表的频率HZR负载电阻，4/20A滑线变阻器图5交流电流幅频特性试验线图B）设置试验装置输出交流电流2A，带阻性负载（R4/20A滑线变阻器），用数字多用表的频率挡测试电流输出为10HZ1000HZ的频率范围和频率分辨力。C）设置试验装置输出交流电流2A，带阻性负载（R4/20A滑线变阻器），用数字多用表或宽量限功率电能表在10HZ、50HZ、100HZ、150HZ、350HZ、450HZ、1000HZ时，分别测试频率值和电流值。7255输出交流电流的响应速度A试验接线如图6试验装置ICIBIAIN示波器和电流探头，监视输出波形图6交流电流响应试验接线图B按照本标准中7253中B的方法2设置试验装置输出交流电流50HZ，5A、30A，用示波器测试电流波形上升沿（或下降沿），由10上升至90（或由90下降至10）的时间应小于100S。7256输出交流电流总谐波畸变率和输出波形A试验接线如图1、图6，B分别设置试验装置输出交流电流50HZ，02A、1A、5A、30A,用宽量限功率电能表测试输出交流电流中总谐波畸变率不应大于05。C设置试验装置输出交流电流50HZ，02A时，用示波器及其电流探头测试观察输JJFXXXXXXX12出电流波形应波形光滑，无明显畸变。7257输出交流电流1AIMAX中直流分量不大于设定输出值峰值的05。A）试验接线图如图1B）分别设置试验装置输出交流电流50HZ，02A、1A,用数字多功能表的直流电流挡，分别测试输出交流电流中的直流分量应不大于设定输出值峰值的05。726交流电压测试7261输出交流电压的幅值范围、分辨力A试验接线图如图2B设置试验装置输出交流电压50HZ，0V、120V，用数字多用表测试电压输出的范围。C分别在设置的输出参数点，变化一个电压最小输出单位，用数字多用表测试输出电压的分辨力。7262输出交流电压准确度A试验接线图如图2B分别设置试验装置输出交流电压50HZ，02V、05V、1V、2V、5V、60V、100V、120V，用数字多用表分别测试电压输出。7263交流电压源的输出功率A）试验接线如图7R试验装置UZUCBUANAV数字多用表或宽量限功率电能表的交流电流A数字多用表或宽量限功率电能表的交流电压、频率V示波器，监视输出波形R负载电阻，1K/1A滑线变阻器图7交流电压输出功率试验接线图B）设置试验装置输出交流电压50HZ，120V，功率因数为1，电压总谐波畸变率小于1时，将负载电阻调为最大值，逐渐减小负载电阻，用示波器观察，直到电JJFXXXXXXX13压源的输出电压波形削顶失真，保护电路过载报警前的临界点时的电压输出功率不小于60VA。7264输出交流电压的频率的范围、误差范围和分辨力及对电压幅值的影响A）试验接线如图2B）设置试验装置输出交流电压50V，带阻性负载（R1K/1A滑线变阻器），用数字多用表测试输出为10HZ1000HZ的频率范围和频率分辨力。C）设置试验装置输出交流电压50V，带阻性负载（R1K/1A滑线变阻器），用数字多功能表测试输出频率在10HZ、50HZ、100HZ、150HZ、350HZ、450HZ、1000HZ时，分别测试频率值和电压值。7265输出交流电压的响应速度A试验接线如图8试验装置UZUCBUANV数字多用表的交流电压、频率V示波器，监视输出波形图8交流电压响应试验接线图B按照本标准中7253中B的方法2设置试验装置输出交流电压50HZ，60V、120V，用示波器测试电压波形上升沿（或下降沿），由10上升至90（或由90下降至10）的时间应小于100S。7266输出交流电压总谐波畸变率和输出波形A）试验接线如图2、图8，B分别设置试验装置输出交流电压50HZ，5V、50V、100V，用宽量限功率电能表测试输出交流电压中总谐波畸变率不应大于05。C）设置试验装置输出交流电压50HZ，2V时，用示波器测试观察输出电压波形应波形光滑，无明显畸变。7267输出交流电压2V120V中直流分量不大于设定输出值峰值的05。A）试验接线图如图2JJFXXXXXXX14B分别设置试验装置输出交流电压50HZ，2V、10V、50V、120V,用数字多用表的直流电压挡，分别测试输出交流电压中的直流分量应不大于设定输出值峰值的05。727直流电压输出7271直流电压输出幅值的范围、分辨力和准确度A试验接线图如图3B设置试验装置输出直流电压0V、300V，用数字多用表的直流电压挡测试电压输出的范围。C分别在设置的输出参数点，变化一个电压最小输出单位，用数字多用表的直流电压挡测试输出电压分辨力。D分别设置试验装置输出直流电压05V、1V、2V、5V、50V、110V、220V、300V，用数字多用表的直流电压挡分别测试电压输出值。7272直流电压的输出响应A）试验接线如图9数字多用表的直流电压V示波器，监视输出波形图9直流电压响应试验接线图B）设置试验装置输出直流电压220V220V突降到0V，用示波器观察电压上升沿（或下降沿），由10上升至90（或由90下降至10）的时间应小于1MS。7273直流电压输出的功率A）试验接线如图10UU试验装置VJJFXXXXXXX15UU试验装置VRA数字多用表的直流电流A数字多用表的直流电压VR负载电阻，1K/1A滑线变阻器图10直流电压输出功率试验接线图B）分别设置试验装置输出直流电压为110V、220V、300V，用数字多用表的直流电流挡测试输出电流，输出功率分别不得小于50W、100W、150W。728输出直流电压的纹波A）试验接线如图3B分别设置试验装置输出交直流电压5V、110V、220V、300V,用数字多用表的交流电压挡测试输出直流电压中的交流分量的有效值不大于输出设定值的1。729直流电流输出A试验接线如图1B分别在设置的输出参数点，变化一个电流最小输出单位，用数字多用表的直流电流挡测试输出电流变化的分辨力。C）分别设置试验装置输出直流电流为02A、05A、1A、2A、10A、20A，配以直流电阻用数字多用表分别测试电流输出值。7210相位控制A试验接线如图11宽量限功率电能表测试电流、电压输出的相位图11测试电流、电压相位试验接线图JJFXXXXXXX16B设置试验装置输出交流电压577V、交流电流5A、相位0、频率50HZ，用宽量限功率电能表测试相位输出调整范围为0360。C）设置试验装置输出交流电压577V、交流电流5A、相位0、频率50HZ，用宽量限功率电能表测试输出相位变化的分辨力和每相相位对UA相位。7211交流电流与交流电压的同步性A）试验接线如图12示波器试验装置ICINIBIAUZUCUBUAUN示波器测试电流、电压输出的同步波形，具有设置电流、电压的响应时间和不同步时间测试功能。图12交流电流与交流电压的同步性试验接线图B试验参数设置方法1在“整组试验”单元中，设置如图13。方法2在“手动测试”单元中，UA、UB、UC、UZ设为57V，相位为90，IA、IB、IC设为5A，相位为90，示波器设置和接线方式同“方法1”，联机运行即可测试电流、电压的响应时间和不同步时间。C示波器录制的波形见图14D测试的电流与电压输出的不同步时间应不大于10S。JJFXXXXXXX17短路阻抗进入整组实验第一次故障故障类型三相短路二次侧整定阻抗PHI0度添加测试项试验参数短路起始时刻方式短路起始时刻合闸角故障前时间最大故障时间合闸角固定90度2S点击进入点击点击进入选择选择设置设置设置设置设置设置2S图13交流电流与交流电压的同步性的参数设置过程图图14交流电流与交流电压的同步性测试示波图7212时间测量用毫秒计的计时与测试仪的计时来评估测试仪的计时准确度。A试验接线如图15JJFXXXXXXX18试验装置毫秒计起表停表1AUU毫秒计测试试验装置开入量的计时时间图15时间测量接线图B）禁止将电位接入毫秒计的空接点的输入端。C选择电平启动，空接点（）停表方式为例。D）在状态序列单元中的状态1设置参数为直流电压0V，交流电压、电流均为零，触发条件选择触发方式为“最大输出时间触发”，最大输出状态时间为1S，设置开关量输出1为“断开”，保持时间2S。E在状态序列单元中的状态2设置直流电压20V，其余电压、电流均为零。“开入量翻转判别条件”为以上一个状态为参考，选择触发方式为“开入量翻转触发”，设置开关量输出1为“断开”，保持时间为0S。F）设置完后联机测试开出量的翻转时间和开入量的计时时间。此时，开出量的翻转时间为开出量的时间误差，开入量的计时时间与开出量的计时之差，为开入量的计时误差。G上述方法也可以测试测试仪的“最大输出时间”等的时间测试。7214叠加谐波和直流分量A电压输出时为577V（电流输出时为5A）；用示波器分别同时记录电压（电流）上叠加的直流分量幅度和波形。B）设定基波电流为5A（基波电压为577V），同时叠加10基波含量的各次谐波，用宽量限标准功率电能表和示波器分别同时记录电流（电压）上叠加的谐波量的幅度和波形。8校准结果表达是否与检定对应81按本规程附录A的格式将校准数据记录在原始记录中。82校准结果的数据按被检试验装置允许误差的1/10进行修约，计算时采用四舍五入及偶数法则。判断被检点误差是否合格时，以修约后的数据为准。JJFXXXXXXX199复校时间间隔是否与检定对应，为校准周期吧，在落实一下试验装置的校准周期为一年。JJFXXXXXXX20附录A谐波术语的数学表达式A1第H次谐波电压含有率HHRU（A1）10H式中第次谐波电压（方均根值）；HU基波电压（方均根值）。1A2第H次谐波电压含有率HHRI（A2）10IH式中第次谐波电流（方均根值）；HI基波电流（方均根值）。1A3谐波电压含量HU（A3）2HA4谐波电流压含量HI（A4）2HIA5电压总谐波畸变率UTD（A5）10UHUA6电流总谐波畸变率IT（A6）10IDHIJJFXXXXXXX21附录B校准原始记录第页共页送检单位地址校准地点仪器名称证书编号制造厂型号出厂编号标准器名称标准器证书号有效期至测量范围不确定度（或准确度）检定依据温度湿度检定日期年月日有效期至年月日校准内容一、外观二、通用要求绝缘电阻；工频耐压三、零漂交流电流交流电压直流电压直流电流零漂四、交流电流输出1输出电流幅值