DL∕T 1952-2018 變壓器繞組變形測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范

變壓器繞組變形測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范2018-12-25發(fā)布2019-05-01實(shí)施國家能源局發(fā)布I 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14結(jié)構(gòu)及工作原理 15計(jì)量性能要求 26校準(zhǔn)條件 27校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 38校準(zhǔn)結(jié)果處理 69復(fù)校時(shí)間間隔 7附錄A(規(guī)范性附錄)頻率響應(yīng)特性曲線的數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式 8附錄B(資料性附錄)選頻濾波性能判定方法 9附錄C(規(guī)范性附錄)校準(zhǔn)原始數(shù)據(jù)記錄格式 附錄D(規(guī)范性附錄)校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式 附錄E(資料性附錄)測(cè)量不確定度評(píng)定示例 Ⅱ1變壓器繞組變形測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力變壓器繞組變形測(cè)試儀的計(jì)量性能要求、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項(xiàng)目、校準(zhǔn)方法、校本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于采用頻率響應(yīng)分析法的電力變壓器繞組變形測(cè)試儀(以下簡(jiǎn)稱測(cè)試儀)校準(zhǔn)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。DL/T911—2016電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法3術(shù)語和定義電力變壓器繞組在遭受短路電流沖擊或在運(yùn)輸過程中遭受沖撞時(shí)，在電動(dòng)力或機(jī)械力作用下發(fā)生[DL/T911—2016,定義3.1]變壓器繞組變形測(cè)試儀powertransforme用于測(cè)試、判斷電力變壓器繞組變形的儀器，通過工作在掃頻模式下的儀器測(cè)量變壓器各個(gè)繞組幅值比amplituderatio以對(duì)數(shù)形式表示的不同頻率下響應(yīng)端電壓U?和激勵(lì)端電壓U?的信號(hào)幅值之比，用于表征幅頻響應(yīng)曲線H(f)。單位為分貝(dB);4結(jié)構(gòu)及工作原理測(cè)試儀一般由信號(hào)源、信號(hào)檢測(cè)單元、信號(hào)處理單元、輸出顯示器等部分組成。測(cè)試儀工作原理如圖1所示(以單相雙繞組變壓器為例),通過掃頻方式檢測(cè)電力變壓器各個(gè)繞組的幅頻響應(yīng)特性，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行縱向、橫向或綜合比較，根據(jù)幅頻響應(yīng)特性的差異，判斷變壓器可能發(fā)生的繞組2輸出顯示器V2——信號(hào)響應(yīng)端口。末端超過1%。3具有2個(gè)測(cè)量通道，每個(gè)通道的模擬帶寬不低于20MHz,在10mV輸入輸出阻抗為(50±1)Ω,應(yīng)包括一80dB、-60dB、-40dB、-20dB、—10dB、0dB等幅值校準(zhǔn)項(xiàng)目12幅值比校準(zhǔn) 4檢查測(cè)試儀存儲(chǔ)的測(cè)試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式或經(jīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式應(yīng)符測(cè)試儀設(shè)為單頻點(diǎn)掃描模式。信號(hào)激勵(lì)端口連續(xù)輸出頻率為1kHz的正弦電壓信號(hào)，用示波器分別測(cè)量信號(hào)激勵(lì)端口在空載和50Ω負(fù)載時(shí)的電壓。根據(jù)式(2)計(jì)算出信號(hào)激勵(lì)端口的輸出阻抗，輸出阻抗測(cè)量結(jié)果應(yīng)為(50±1)Ω。Rout=(U?-U?)/U?×50U?——空載時(shí)電壓，V;測(cè)試儀的信號(hào)參考端口和信號(hào)響應(yīng)端口分別連接阻抗分析儀的測(cè)試端口，用阻抗分析儀分別測(cè)量測(cè)試儀信號(hào)參考端口和信號(hào)響應(yīng)端口在1kHz頻率下的阻抗值，輸入阻抗測(cè)量值應(yīng)不低于1MQ。測(cè)試儀設(shè)置為1kHz和1MHz單頻點(diǎn)掃描模式。用數(shù)字示波器觀察測(cè)試儀輸出對(duì)應(yīng)頻率的電壓信測(cè)試儀設(shè)置為掃頻模式，范圍設(shè)置為1kHz～1MHz,間隔設(shè)置為1kHz或設(shè)置為線性分布1000個(gè)掃描點(diǎn)，用數(shù)字示波器觀察測(cè)試儀輸出的掃頻信號(hào)，測(cè)試儀應(yīng)具備線性分布的頻率掃描模式，掃頻范圍一般包括1kHz～1MHz頻段，掃描頻率的間隔一般為1kHz。選頻濾波特性試驗(yàn)接線如圖2所示。5a)被校測(cè)試儀設(shè)置為單頻點(diǎn)掃描模式，掃描頻率fo分別設(shè)置為1kHz、10kHz、100kHz、b)數(shù)字示波器同時(shí)測(cè)量信號(hào)加法器兩個(gè)輸入端的信號(hào)幅度及頻率；c)信號(hào)發(fā)生器輸出正弦信號(hào)頻率分別設(shè)置為0.98f6和1.02f6,設(shè)置輸出幅度與測(cè)試儀輸出激勵(lì)信d)加法器將測(cè)試儀和信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)進(jìn)行同相比例相加，比例設(shè)置為1;被校測(cè)試儀以頻率fo單頻點(diǎn)輸出，分別記錄測(cè)試儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)，若與幅值比標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)定的幅值比絕對(duì)誤差符合式(3),則測(cè)試儀的選頻濾波特性滿足6dB帶寬小于掃描頻率2%的要求。頻率校準(zhǔn)接線如圖3所示。圖3頻率校準(zhǔn)接線圖測(cè)試儀設(shè)為單頻點(diǎn)掃描模式，用數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量測(cè)試儀輸出信號(hào)的頻率。校準(zhǔn)頻率點(diǎn)的范圍應(yīng)能覆蓋測(cè)試儀的掃描頻率范圍，頻率校準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定為1kHz、2kHz、5kHz、10kHz、20kHz、50kHz、100kHz、200kHz、500kHz、1MHz,其他校準(zhǔn)點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行增補(bǔ)。按式(4)計(jì)算相對(duì)誤差，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合5.1的要求。Y=(fx-f)/f×100%幅值比校準(zhǔn)接線如圖4所示。采用長(zhǎng)度不超過2m、特征阻抗為502的同軸屏蔽電纜連接。為保證6阻抗匹配，在信號(hào)響應(yīng)端就近加裝502的匹配電阻或?qū)y(cè)試儀信號(hào)響應(yīng)端口輸入阻抗設(shè)定為502。圖4幅值比校準(zhǔn)接線圖測(cè)試儀設(shè)為掃頻模式對(duì)幅值比校準(zhǔn)裝置進(jìn)行測(cè)量。掃頻范圍設(shè)定為1kHz～1MHz,幅值比校準(zhǔn)點(diǎn)分別設(shè)定為-80dB、-60dB、-40dB、-20dB、0dB,其他校準(zhǔn)點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行增補(bǔ)。根據(jù)測(cè)試儀各次存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)文件，按式(5)計(jì)算絕對(duì)誤差最大值，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合5.2要求。δN——幅值比校準(zhǔn)裝置設(shè)定值，dB。測(cè)試儀設(shè)為掃頻模式。測(cè)試儀對(duì)幅值比標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行6次測(cè)量，采用測(cè)試儀配套同軸屏蔽電纜連接。掃頻范圍設(shè)定為1kHz～1MHz,幅值比校準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定為-80dB、-60dB、-40dB、-20dB、0dB,其他校準(zhǔn)點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行增補(bǔ)。分別讀取1kHz、2kHz、5kHz、10kHz、20kHz、50kHz、100kHz、200kHz、500kHz、1MHz頻率點(diǎn)處測(cè)量值，按式(6)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)差(相對(duì)值),試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合5.2要求。i——測(cè)量序號(hào)。8校準(zhǔn)結(jié)果處理校準(zhǔn)數(shù)據(jù)記錄在校準(zhǔn)原始數(shù)據(jù)記錄表中，校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)記錄在校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告上。校準(zhǔn)證書或78(規(guī)范性附錄)數(shù)據(jù)文件名應(yīng)包含激勵(lì)端、響應(yīng)端和測(cè)量次數(shù)信息，且均以2個(gè)字符表示。其中，代表繞組電壓Z,也可用其他字母表示，代表測(cè)量次數(shù)的字符為兩位十進(jìn)制數(shù)字。示例：文件名“HOHA03.csv”表示激勵(lì)端為高壓(H)繞組的中性點(diǎn)O端，響應(yīng)端為高壓(H)繞組的A相，該文件為第03次測(cè)量的A.2數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)目錄同一臺(tái)變壓器各個(gè)繞組的頻響特性測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)保存在同一個(gè)文件目錄下，并以該變壓器的運(yùn)行編a)第1行第1列為頻率單位“kHz”、第2列為幅值單位“dB”、第3列為掃頻測(cè)量的起始頻率值、第4列為終止頻率值、第5列為掃頻測(cè)量的頻點(diǎn)數(shù)量。b)第2行第3列用于記錄檢測(cè)儀器的型號(hào)及版本等信息，應(yīng)以“;”開頭。c)第3行起至第N(N=頻點(diǎn)數(shù)量+3)行用于記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，其中第1列為頻率(單位為kHz),第2列為幅值(單位為dB)。d)第N+1行的第3列記錄變壓器的名稱信息，應(yīng)以“;”開頭。e)第N+2行的第3列記錄測(cè)試編號(hào)，以“;”開頭，例如“;01”表示第一次測(cè)試。f)第N+3行的第3列記錄變壓器分接開關(guān)的擋位信息，以“;”開頭，例如“;12”表示測(cè)試時(shí)分接開關(guān)處于第12擋擋位。g)第N+5行的第3列記錄響應(yīng)端的名稱，以“;”開頭，例如“;HA”。h)第N+4行的第3列記錄激勵(lì)端的名稱，以“;”開頭，例如“;HO”。其中，被測(cè)繞組的電壓等級(jí)可以H(高壓)、M(中壓)和L(低壓)表示，被測(cè)繞組的端頭名稱通常為A、B、i)第N+6行的第3列記錄測(cè)試時(shí)間，以“;”開頭，例如“;2013年5月9日12時(shí)6分”。j)第N+7行的第3列記錄備注信息(如生產(chǎn)廠家名稱),以“;”開頭。k)第N+8行的第3列記錄被測(cè)變壓器的型號(hào)，以“;”開頭，例如“;SFPSZ7-120000/220”。9(B.2)所示：選頻濾波校準(zhǔn)的影響可用式(B.10)表示：根據(jù)要求，測(cè)試儀對(duì)檢測(cè)到的位于(1±2%)倍輸出正弦頻率值處的信號(hào)應(yīng)至少衰減為該信號(hào)原在此種情況下選頻濾波校準(zhǔn)的指標(biāo)為|△δ≤0.9691dB;另外，表B.1給出了不同選頻濾波衰減倍數(shù)下的判定指標(biāo)(在α=1條件下)。表B.1不同選頻濾波衰減倍數(shù)下的判定指標(biāo)(α=1)衰減倍數(shù)β衰減分貝判定指標(biāo)△δ(規(guī)范性附錄)校準(zhǔn)原始數(shù)據(jù)記錄格式測(cè)試儀校準(zhǔn)原始記錄格式見表C.1。表C.1測(cè)試儀校準(zhǔn)原始數(shù)據(jù)記錄表基本信息型號(hào)/規(guī)格出廠編號(hào)型號(hào)出廠編號(hào)準(zhǔn)確度級(jí)別校準(zhǔn)地點(diǎn)℃%測(cè)試值(MQ)電源對(duì)外殼電源對(duì)地3.介電強(qiáng)度試驗(yàn)(2kV交流電壓) 7.選頻濾波特性試驗(yàn)干擾頻率值(干擾頻率值(kHz)測(cè)試值(測(cè)試值(dB)干擾頻率值(kHz)測(cè)試值(dB)干擾頻率值(kHz)測(cè)試值(dB)D.中心頻率f=500kHz、幅值比：干擾頻率值(kHz)測(cè)試值(dB)干擾頻率值(kHz)測(cè)試值(dB)校準(zhǔn)值人(kHz)實(shí)測(cè)值fx(kHz)相對(duì)誤差y(%)不確定度125最小檢測(cè)值8xmi絕對(duì)誤差最大值△δ不確定度10.幅值比測(cè)量示值重復(fù)性123456123456RSD值123456RSD值123456123456(規(guī)范性附錄)測(cè)試儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式見表D.1。型號(hào)/規(guī)格出廠編號(hào)最大允許誤差生產(chǎn)廠家溫度℃%校準(zhǔn)地點(diǎn)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件(代號(hào)、名稱):型號(hào)出廠編號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目12幅值比校準(zhǔn)幅值比示值誤差幅值比測(cè)量示值重復(fù)性(資料性附錄)測(cè)量不確定度評(píng)定示例E.1概述按本規(guī)范進(jìn)行的各項(xiàng)校準(zhǔn)操作，所得結(jié)果的測(cè)量不確定度與使用的儀器及設(shè)備的準(zhǔn)確度有關(guān)。在儀器設(shè)備固定使用時(shí)，測(cè)量不確定度為定值，不需要重復(fù)分析。校準(zhǔn)過程的測(cè)量不確定度采用測(cè)量列E.2頻率最大允許誤差校準(zhǔn)不確定度評(píng)定用頻率計(jì)校準(zhǔn)測(cè)試儀的輸出頻率最大允許誤差見7.2.2,其最大允許誤差用相對(duì)誤差來表示，校準(zhǔn)測(cè)量模型可用式(E.1)表示：γp=(fx-fn)/f×100%fx——頻率計(jì)示值，kHz;各輸入量之間不相關(guān)，不確定度傳播可用公式(E.2)表示：ue(γ,)——被校測(cè)試儀輸出頻率最大允許誤差的合成不確定度；u?(f)——由重復(fù)測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；E.2.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定E.2.2.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?(f)測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，通過多次重復(fù)測(cè)量進(jìn)行A類評(píng)定。多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果見表E.1,用貝塞爾公式(E.3)計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：n——重復(fù)測(cè)量次數(shù)，此處n=10。表E.1頻率計(jì)100kHz10次重復(fù)性頻率測(cè)量數(shù)據(jù)23456789根據(jù)表E.1中的數(shù)據(jù)，可由式(E.3)計(jì)算出頻率計(jì)重復(fù)性測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差(相對(duì)值表示):s(f)=3.3×10?3kHz/10E.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?(f)以測(cè)量100kHz頻率點(diǎn)為例，由于校準(zhǔn)用的頻率計(jì)測(cè)量頻率時(shí)的示值最大相對(duì)誤差±0.02%,按B按均勻分布考慮，取k=√3,則測(cè)量頻率時(shí)由頻率計(jì)引入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：U?(f)=a/k=2.00×10-41√3=1.2×E.2.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式(E.2)計(jì)算：u(y)=Ju2(f)+u?()=1.2×E.2.4擴(kuò)展不確定度的確定E.3幅值比示值誤差校準(zhǔn)不確定度評(píng)定E.3.1測(cè)量模型用幅值比校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)測(cè)試儀的幅值比示值誤差見7.2.3,其絕對(duì)誤差最大值可簡(jiǎn)化為絕對(duì)誤差，校準(zhǔn)測(cè)量模型可用式(E.4)表示：各輸入量之間不相關(guān)，不確定度傳播可用式(E.5)表示：ue(δ)——被校