暫態(tài)地電壓法局部放電檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范

暫態(tài)地電壓法局部放電檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于頻率范圍3MHz~100MHz的暫態(tài)地電壓法局部放電檢測儀的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：GB/T7354-2018高電壓試驗技術(shù)局部放電測量凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3術(shù)語和計量單位3.1暫態(tài)地電壓transientearthvoltage（TEV）電氣設(shè)備局部放電發(fā)生時產(chǎn)生的高頻電磁波在金屬外殼和接地體的波阻抗上產(chǎn)生的暫態(tài)對地電壓信號。計量單位為dBmV。3.2暫態(tài)地電壓法局部放電檢測partialdischargedetectionbasedonTEV通過傳感器，采集暫態(tài)地電壓信號，對局部放電脈沖信號進(jìn)行測量、分析、判斷的一種檢測方法。3.3暫態(tài)地電壓傳感器TEVtransformer用于采集金屬外表面暫態(tài)高頻電壓的容性耦合傳感器，其主要工作頻率范圍為3MHz～100MHz。3.4脈沖計數(shù)pulsecounter在選定的時間間隔內(nèi)，對于輸入電信號的個數(shù)進(jìn)行累加計數(shù)，脈沖計數(shù)的最小分辨力一般為1，無量綱。4概述暫態(tài)地電壓法局部放電檢測儀一般由暫態(tài)地電壓傳感器、信號處理單元、存儲及顯示單元等部分組成。通過暫態(tài)地電壓傳感器采集流經(jīng)接地引線或其他地電位連接線上的高頻脈沖信號，經(jīng)信號處理單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，存儲并顯示，從而實現(xiàn)對電力設(shè)備局部放電的帶電檢測。圖1暫態(tài)地電壓法局部放電檢測儀組成框圖5計量特性5.1上、下限截止頻率頻率范圍：3MHz~100MHz；最大允許誤差：±10%。5.2幅值測量線性度測量范圍：（0~60）dBmV；最大允許誤差：±20%。5.3幅值測量穩(wěn)定度測量范圍：1mV~5V；最大允許誤差：±5%/15min。5.4脈沖計數(shù)最大允許誤差：±10%。注：以上條款不作為合格性判定依據(jù)，僅供參考。6.校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件環(huán)境溫度：（23±5）℃環(huán)境濕度：≤80%RH電源電壓及頻率：（220±11）V，（50±1）Hz6.1.4周圍無影響校準(zhǔn)工作的強(qiáng)電磁場干擾及機(jī)械振動。6.2校準(zhǔn)所用計量標(biāo)準(zhǔn)及配套設(shè)備正弦波信號發(fā)生器頻率范圍：1kHz~110MHz頻率最大允許誤差：±0.1%電壓范圍：1mV~5V電壓最大允許誤差：±1%脈沖信號發(fā)生器頻率范圍：1Hz~10kHz頻率最大允許誤差：±0.1%電壓范圍：10mV~5V電壓最大允許誤差：±1%上升時間：≤0.1μs絕緣電阻表測量電壓：直流500V；準(zhǔn)確度等級優(yōu)于10級。耐電壓測試儀輸出電壓：≥2000V；準(zhǔn)確度等級：優(yōu)于5級。50Ω匹配負(fù)載最大允許誤差：±1%性能測試板帶同軸接口的鍍鋅鐵板，尺寸不小于：長300mm，寬300mm，高3mm，結(jié)構(gòu)見附錄D。7.校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)項目如表1所示表1校準(zhǔn)項目序號校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)方法條款1上、下限截止頻率2幅值測量線性度3幅值測量穩(wěn)定度4脈沖計數(shù)7.2校準(zhǔn)方法7.2.1校準(zhǔn)前檢查（1）外觀及工作正常性檢查：被校檢測儀的外觀應(yīng)完好，標(biāo)識清晰，附件齊全，開關(guān)、按鍵應(yīng)功能正常。輸入輸出端口內(nèi)外導(dǎo)體無變形和損壞，無影響電氣性能的機(jī)械損傷。（2）對交流供電的被校檢測儀應(yīng)進(jìn)行安全檢查：用絕緣電阻表測量被校檢測儀電源輸入端對機(jī)殼及對地的絕緣電阻，絕緣電阻值應(yīng)大于20MΩ。對于新購置的檢測儀，需用耐電壓測試儀對電源輸入端與外殼之間施加2000V工頻電壓，歷時1min，應(yīng)無擊穿和飛弧現(xiàn)象。7.2.2上、下限截止頻率圖2上、下限截止頻率、幅值測量線性度和穩(wěn)定度校準(zhǔn)連接框圖（1）如圖2所示連接儀器，暫態(tài)地電壓傳感器貼附于性能測試板表面；（2）調(diào)整正弦波信號發(fā)生器的輸出幅度，使被校儀器幅值示值為滿量程的50%，并保持輸出幅度不變；（3）在被校儀器規(guī)定的上、下限截止頻率之間改變正弦波信號發(fā)生器的輸出頻率，找到頻率變化過程中，被校儀器幅值示值的最大值，此時的正弦波信號的頻率，即為基準(zhǔn)頻率，記錄在附錄A的表A.1中；（4）保持正弦波信號發(fā)生器輸出幅度不變，以1MHz或更小的步進(jìn)從基準(zhǔn)頻率降低正弦波信號的頻率，待被校儀器幅值示值降低6dB時，此時正弦波輸出頻率，即為下限截止頻率，記錄在附錄A的表A.1中；（5）保持正弦波信號發(fā)生器輸出幅度不變，以1MHz或更小的步進(jìn)從基準(zhǔn)頻率升高正弦波信號的頻率，待被校儀器幅值示值降低6dB時，此時正弦波輸出頻率，即為上限截止頻率，記錄在附錄A的表A.1中。7.2.3幅值測量線性度（1）如圖2所示連接儀器；（2）正弦波信號發(fā)生器輸出頻率設(shè)為基準(zhǔn)頻率；（3）調(diào)整正弦波信號發(fā)生器的輸出幅度，使被校儀器幅值指示為最大量程。記錄此時正弦波信號發(fā)生器的輸出幅度和被校儀器示值，并以此為參考值；（4）調(diào)整正弦波信號發(fā)生器的輸出幅度為，為0.8，記錄被校儀器示值；（5）可用式1計算幅值測量線性度：（1）式中：——幅值測量線性度，dB；——被校儀器幅值示值的參考值，dBmV；——被校儀器幅值示值，dBmV。λ——信號發(fā)生器輸出幅度歸一化系數(shù)。（6）可用式2將幅值測量線性度對數(shù)值換算成百分?jǐn)?shù)：（2）式中：——幅值測量線性度，%。（7）將λ分別設(shè)為0.6，0.4，0.2，重復(fù)步驟4~6，將結(jié)果記錄在附錄A的表A.2中。7.2.4幅值測量穩(wěn)定度（1）如圖3所示連接儀器；圖3幅值測量穩(wěn)定度、脈沖計數(shù)校準(zhǔn)連接框圖（2）脈沖信號發(fā)生器輸出頻率為1kHz的方波信號，調(diào)整方波信號幅度，使被校儀器示值大于30dBmV，并保持輸出幅度不變。（3）每隔1min讀取被校儀器示值，連續(xù)測量15min，記錄在附錄A的表A.3中，并選出示值的最大值和最小值；（4）可用式3計算穩(wěn)定度：（3）式中：——幅值測量穩(wěn)定度，dB；——被校儀器幅值示值最大值，dBmV；——被校儀器幅值示值最小值，dBmV。（5）可用式3所得穩(wěn)定度，相對于滿量程換算成百分?jǐn)?shù)。7.2.5脈沖計數(shù)（1）如圖3所示連接儀器；（2）調(diào)節(jié)脈沖信號發(fā)生器的輸出幅度，使被校儀器的幅值示值大于等于30dBmV；（3）調(diào)節(jié)脈沖信號發(fā)生器的輸出頻率為1kHz，記錄被校儀器脈沖計數(shù)的讀數(shù)，脈沖信號發(fā)生器輸出的實際脈沖個數(shù)可用式4計算：（4）式中：n——脈沖信號發(fā)器輸出的實際脈沖個數(shù)；f——脈沖信號發(fā)器輸出頻率，Hz；τ——被校儀器采樣時間，s。（4）在0.5kHz~10kHz范圍內(nèi)改變脈沖信號發(fā)生器的輸出頻率，記錄被校儀器的脈沖計數(shù)ni至附錄A的表A.4中。（5）可用式5計算脈沖計數(shù)誤差：（5）式中：—— 脈沖計數(shù)誤差；ni—— 被校儀器脈沖計數(shù)示值；n—— 脈沖信號發(fā)器1s輸出的實際脈沖個數(shù)。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8.1校準(zhǔn)證書校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反應(yīng)，校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a）標(biāo)題，“校準(zhǔn)證書”；b）實驗室名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點（如果與實驗室的地址不同）；d）證書的唯一性標(biāo)識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e）客戶的名稱和地址；f）被校對象的描述和明確標(biāo)識；g）進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h）如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；i）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；j）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；k）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；l）校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；m）對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；n）校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；p）未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。9復(fù)校時間間隔建議復(fù)校時間間隔為1年。送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。

附錄A校準(zhǔn)原始記錄格式外觀及工作正常性檢查：檢查項目結(jié)果外觀絕緣電阻耐壓測試A.1上、下限截止頻率表A.1上、下限截止頻率基準(zhǔn)頻率（MHz）下限截止頻率（MHz）上限截止頻率（MHz）擴(kuò)展不確定度U（k=2）A.2幅值測量線性度表A.2幅值測量線性度標(biāo)準(zhǔn)正弦波頻率（MHz）：λ標(biāo)準(zhǔn)正弦波幅度（V）示值（dBmV）幅值測量線性度擴(kuò)展不確定度U（k=2）1.00（REF）0.80.60.40.2A.3幅值測量穩(wěn)定度表A.3幅值測量穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)方波頻率：1kHz時間（min）示值（dBmV）時間（min）示值（dBmV）19210311412513614715816最大值最小值穩(wěn)定度（%）擴(kuò)展不確定度U（k=2）A.4脈沖計數(shù)表A.4脈沖計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)頻率（kHz）示值脈沖計數(shù)誤差（%）擴(kuò)展不確定度U（k=2）0.51………10

附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式B.1上、下限截止頻率表B.1上、下限截止頻率基準(zhǔn)頻率（MHz）下限截止頻率（MHz）上限截止頻率（MHz）擴(kuò)展不確定度U（k=2）B.2幅值測量線性度表B.2幅值測量線性度標(biāo)準(zhǔn)正弦波頻率（MHz）：λ標(biāo)準(zhǔn)正弦波幅度（V）示值（dBmV）幅值測量線性度擴(kuò)展不確定度U（k=2）1.00（REF）0.80.60.40.2B.3幅值測量穩(wěn)定度表B.3幅值測量穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)方波頻率：1kHz時間（min）示值（dBmV）時間（min）示值（dBmV）19210311412513614715816最大值最小值穩(wěn)定度（%）B.4脈沖計數(shù)表B.4脈沖計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)頻率（kHz）示值脈沖計數(shù)誤差（%）擴(kuò)展不確定度U（k=2）0.51………10附錄C測量不確定度評定示例C.1幅值測量線性度的測量不確定度評定采用直接測量法，正弦波信號發(fā)生器輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號，記錄被校儀器幅值示值為校準(zhǔn)結(jié)果，改變標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號幅度的輸出倍率，記錄被校儀器幅值示值，并計算幅值線性度。以下評定以為例。測量模型（C.1）式中：——幅值測量線性度；——被校儀器幅值示值的參考值，dBmV；——被校儀器幅值示值，dBmV；——信號發(fā)生器輸出幅度歸一化系數(shù)。C.1.2不確定度來源幅值測量線性度由和兩次幅值測量所得，測量結(jié)果的不確定度由和的測量不確定度組成，整個測量中測量方法、測量儀器和測量條件相同，可認(rèn)為兩個輸入量間正強(qiáng)相關(guān)，uc=uc1+uc2。和的測量不確定度來源如下：1）標(biāo)準(zhǔn)器正弦波信號發(fā)生器輸出幅度不準(zhǔn)確度引入的不確定度分量u1；2）被校儀器分辨力引入的不確定度分量u2；3）測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3。這些分量彼此不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（C.2）C.1.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定1）標(biāo)準(zhǔn)器正弦波信號發(fā)生器輸出幅度不準(zhǔn)確度引入的不確定度分量用B類方法評定。正弦波信號發(fā)生器輸出幅度的最大允許誤差為±1%，換算成對數(shù)值為±0.086dB，設(shè)為均勻分布，取包含因子k為，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：2）被校儀器分辨力引入的不確定度分量用B類方法評定。被校儀器分辨力為0.1dB，設(shè)為均勻分布，取包含因子k為，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：3）測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量測量重復(fù)性引入的不確定度分量按A類方法評定，重復(fù)測量10次：的測量結(jié)果如下：次數(shù)測量值（dBmV）次數(shù)測量值（dBmV）159.3658.6259.2759.2358.9859.1458.7958.7559.11059.1實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差：=2.8%，換算成對數(shù)值為=0.24dB。由此重復(fù)性引入的不確定度分量為：＝0.24dB。的測量結(jié)果如下：次數(shù)測量值（dBmV）次數(shù)測量值（dBmV）156.9656.6256.8756.3357.0856.5456.6956.8556.71056.7實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差：=2.3%，換算成對數(shù)值為=0.20dB。由此重復(fù)性引入的不確定度分量為：＝0.20dB。C.1.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度測量不確定度主要分量見表C.1表C.1測量不確定度分量匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（xi）不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度（dB）ci|ci|u（xi）（dB）u1標(biāo)準(zhǔn)器不準(zhǔn)確0.051-10.051u2分辨力0.02910.029u31測量重復(fù)性0.2410.24由于分辨力和測量重復(fù)性對測量不確定的貢獻(xiàn)存在重復(fù)，故兩個分量中在合成不確定度時，只取其中最大者u31各分量互不相關(guān)，uc1QUOTE=0.24dB測量不確定度主要分量見表C.2表C.2測量不確定度分量匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（xi）不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度（dB）ci|ci|u（xi）（dB）u1標(biāo)準(zhǔn)器不準(zhǔn)確0.051-10.051u2分辨力0.02910.029u32測量重復(fù)性0.2010.20由于分辨力和測量重復(fù)性對測量不確定的貢獻(xiàn)存在重復(fù)，故兩個分量中在合成不確定度時，只取其中最大者u32各分量互不相關(guān)，uc2QUOTE=0.20dB幅值線性度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uc=uc1+