Q GDW 10481-2016 局部放电检测装置校准规范.pdf
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1、 Q/GDW 10481 2016 代替 Q/GDW 481-2010 局部放电 检测装置 校准规范 Partial discharge detector calibration specification 2017 - 07 - 28 发布 2017 - 07 - 28 实施 国家电网公司 发 布 ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 10481-2016 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规 范性 引用 文件 1 3 术 语和 定义 1 4 代号 1 5 通 用技 术要 求 2 6 计 量性 能要 求 2 7 校 准条 件 3 8
2、校 准项 目和 校准 方法 4 9 校 准结 果的 处理 . 10 10 校 准周 期 10 附录A (资 料性 附录 ) 局部放 电检 测装 置校 准记 录 . 11 附录B (资 料性 附录 ) 局部放 电检 测装 置校 准证 书内页 格式 . 19 附录C (资 料性 附录 ) 不确定 度分 析 . 21 编制说 明 30 Q/GDW 10481-2016 II 前 言 为规范 采用 脉冲 电流 法的 局部放 电检 测装 置的 校准 , 指导并 推进 采用 脉冲 电流 法的局 部放 电检 测 装 置在公 司系 统内 的良 好应 用,制 定本 标准 。 本 标准 代替Q/GDW 481-2
3、010 ,与Q/GDW 481-2010 相 比 ,主要 技术 性差 异如 下: 取 消了局 部放 电检测 装置10 级和5 级的分 级, 统 一要求 局部放 电检 测装置 的视在 放电量 检测 线 性度误 差和 换挡 误差 要求 为不大 于5%; 修 改了 校准 条件 中环 境条件 要求 ; 在 校准 方法 中测 量灵 敏度项 中增 加了 固定 参考 回路电 容下 的灵 敏度 测量 要求和 步骤 ; 修 改了 校准 周期 ; 删 去了 规范 性附 录“ 校准脉 冲发 生器 性能 试验 ”,直 接引 用GB/T 7354-2003 相 应章 节。 本标准 由国 家电 网公 司运 维检修 部 提
4、 出并 解释 。 本 标准 由国 家电 网公 司科 技部归 口。 本 标准 起草 单位 : 南 京南 瑞 集团公 司、 中国 电力 科学 研 究院、 国网 浙江 省电 力公 司 电力科 学研 究院 、 国网山 东省 电力 公司 电力 科学研 究院 、国 家电 网天 津市电 力公 司电 力科 学研 究院 。 本 标准 主要 起草 人: 刘诣 、 罗先 中、 聂德 鑫、 王 斯 琪、詹 洪炎 、卢 欣 、 许光 可、邓 建钢 、杜 振 波 、 程林、 张连 星。 本标准2010 年8 月首 次发 布 ,2016 年11 月第 一次 修订 。 本标准 在执 行过 程中 的意 见或建 议反 馈至 国家
5、 电网 公司科 技部 Q/GDW 10481-2016 1 局 部放电 检测装置 校准规 范 1 范围 本 标准 规定 了脉 冲电 流法 局部放 电检 测装 置的 通用 技术要 求 、 计 量性 能要 求 、 校 准条 件 、 校准 项目 和校准 方法 、校 准结 果的 处理、 校准 周期 。 本 标准 适用 于采 用脉 冲电 流法的 局部 放电 检测 装置 的校准 。 2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的 。 凡 是注 日 期的引 用文 件, 仅注 日期 的 版本适 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
6、 单) 适用 于本 文件 。 GB/T 7354-2003 局 部放 电测量 GB/T 8170-2008 数 值修 约规则 与极 限数 值的 表示 和判定 3 术语 和 定义 GB/T 7354-2003 界定 的以 及下列 术语 和定 义 适 用于 本 文件 。 3.1 局部放 电检 测装 置 partial discharge detector 采用脉 冲电 流法 的局 部放 电测量 仪器 , 一般 由测 量 阻抗 、 测 量电 缆、 含带 通 放大器 的模 拟或 数字 测 量仪器 、 显 示单 元、 校准 脉冲发 生器 等组 成。 根据 测量仪 器的 信号 处理 采集 方式, 分为 模
7、拟 和数 字 式 局 部放电 检测 装置 。 3.2 局部放 电检 测装 置的 脉冲 响应 pulse response of partial discharge detector 局部放 电检 测装 置的 测量 回路被 注入 校准 脉冲 信号 时, 其 对应 的脉 冲输 出显 示。 该 显示 可以 是在 有 刻度的 屏幕 上显 示的 脉冲 波高度 ,也 可以 是在 其他 指示装 置上 对应 的读 数。 3.3 校准脉 冲发 生器 calibrated pulse generator 能产生 已知 电荷q0 的 短电 流脉冲 的脉 冲发 生器 。 3.4 测量灵 敏度qs detectable
8、 sensitivity qs 局部放 电检测 装置对 一定 的测量 回路参数 、 以一定 的信 噪 比(通 常取 信噪比s/n=2) 所能测 量到 的 最小视 在放电 量。 4 符号 下列符 号适 用于 本文 件。 f :频率 q:视 在放 电量 :测 量误 差 t :时间 R : 响应 Q/GDW 10481-2016 2 D : 局部 放电 检测 装置 读 数 5 通用技 术要 求 5.1 外观 局部放 电检 测装 置机 箱外 壳应无 明显 缺陷 , 电 镀、 氧化层 、 漆 层等 涂层 良好 , 不应 有起 层、 剥落 现 象。外 壳应 无锐 口、 尖角 等。应 具有 与机 壳可 靠连
9、 结的单 独的 接地 端子 。 5.2 标识 局部放 电检 测装 置的 铭牌 上应有 如下 标识 : 制 造单 位或商 标; 产品 名称 ; 型 号; 出 厂编 号; 测量 端 子标识 和警 示标识 。 5.3 示波屏 显示 特性 对于采 用示 波屏 显示 的 模 拟式局 部放 电检 测装 置 , 其示波 屏 应 满足 : a) 调节聚 焦旋 钮应 能使 示波 屏上时 基扫 描线 及脉 冲信 号清晰 可辨 ; b) 调节亮 度旋 钮应 能使 示波 屏上时 基扫 描线 及脉 冲信 号有足 够的 亮度 (在 正常 使 用情况 下易 于观 察)。 5.4 系统软 件 对于数 字局 部放 电检 测装
10、置, 系统 软件 应能 正常 启 动, 所有 功能 模块 应能 正 确无误 的运 行 、 符 合产 品说明 书中 的规 定。 5.5 脉冲分 辨时 间 局部放 电检 测装 置的 脉冲 分辨时 间 不 应超 过 产 品说 明书中 的规 定值 ,且 不应 超过100 s 。 5.6 测量灵 敏 度qs 局部放 电检 测装 置的 测量 灵敏度 应满足 生 产厂 家所 提供的 测量 灵敏 度值 。 6 计量性 能要 求 6.1 频带与 截止 频率 局部放 电检 测 装 置的 频带 与截止 频率 与产 品说 明书 中的规 定值 之间 的偏 差 f 不应超 过5%。 6.2 视在放电量q 的 测量 基本
11、误差 6.2.1 线性度 误差 线性度 误差 l 应 不超 过5% 。 6.2.2 对正负 脉冲 响应 的不 对称 度误差 对正负 脉冲 响应 的不 对称 度误 差 s 应 不超 过 5% 。 6.2.3 量程换 档误 差 量程换 档误 差 r 应不 超过 5% 。 6.2.4 脉冲序 列响 应误 差 脉冲序 列响 应误 差 d 应符 合表 1 要求 。 6.3 脉冲重 复 率n 局部放 电检 测装 置的 脉冲 重复率 测量 误差 n 应不 超 过 2% 。 注: 此规定仅针对有此测量功能的局部放电检测装置。 Q/GDW 10481-2016 3 表1 局部放 电检 测装 置的 脉冲 序列响
12、应 f/Hz 1 2 5 10 50 100 Rmin/% 35 55 76 85 94 95 Rmax/% 45 65 86 95 104 105 注:f 为输入标准校准脉冲信 号频率,Rmin 为被检局部放电检 测装置响应值的最小允许值,Rmax 为被检局部放电检 测装置响应值的最大允许值。 6.4 稳定性 局 部 放 电检 测 装置 连 续工作4h 后 ,注 入 恒定 幅 值的校 准 脉 冲信 号 时, 其 刻度因 数 的 变化 应 不超 过 3% 。 6.5 校准脉 冲发 生器 6.5.1 校准脉 冲电 压波 形的 上升 时间 t r 应不 大 于 60ns 。 6.5.2 校准电 荷
13、量 允许 误差 q 为 5% 或 1pC , 取两 者中 较 大的一 个。 6.5.3 校准脉 冲发 生器 的脉 冲重 复率允 许误 差 n 为 1% 。 仅适用 于可 进行 脉冲 重复 率校准 的校 准脉 冲 发生器 。 6.6 数字式 局部 放电 检测 装置 的附加 能力 校核 6.6.1 数字式 局部 放电 检测 装置 的脉冲 个数 测量 误差 应不 超过 2% ; 6.6.2 考核数 字式 局部 放电 检测 装置采 集能 力的 要求 是: 对 100Hz 校准 脉冲 的记 录 误差应 不超 过 2% 。 7 校准条 件 7.1 环境条 件 校准时 实验 室的 环境 条件 应满足 : a
14、) 环境温 度:+15 +35 ; b) 相对湿 度:45% 75% ; c) 大气压 力:80kPa 110kPa ; d) 实验室 应具 有良 好电 磁屏 蔽环境 。 7.2 工作电 源条 件 工作电 源中 的交 流供 电应 满足220(1 5%)V 、 电 源频 率为50Hz 1Hz ; 电 池供 电 时电池 电压 应满 足正 常使用 范围 。 7.3 校准仪 器 试验需 要的 校准 仪器 见表2 。所有 校准 用仪 器应 具备 有效的 校准 合格 证书 。 表2 校准仪 器列 表 序号 仪器名称 性能指标 1 单脉冲发生器 波形上升时间不大于 60ns 、输 出脉冲峰值在 10mV 1
15、00V 间 连续可调、校准脉冲电荷 准确度 1% 、可输出正负两种极性脉冲、校准电容多档可调,频率 50Hz 1000Hz 2 双脉冲发生器 双校准脉冲时延可调节范围 2 s 2 5 0 s ;单双脉冲频率可调 范围 1 Hz 3000Hz ;具有 脉冲计数功能、计数范围 0 999999 3 数字示波器 频宽不小于 100MHz 、准确度 不低于 2 级、具备积分测量功 能 4 正弦信号发生器 频率范围 25Hz 1MHz ; 正弦波失真不超过 2% 、 电压表 (如 果有) 示值误差不超过 2% 、 频率示值误差不超过 0.1% Q/GDW 10481-2016 4 表2 (续) 序号 仪
16、器名称 性能指标 5 频率计 测量范围 1Hz 1MHz ,频率示 值误差不超过 0.1% 6 精密脉冲幅度比 较仪 输出电压可在 0V 200V 范围 内连续可调、准确度 0.05% 、稳定度: 0.03%/10 分钟 7 高频电压表 测量范围 0V 30V ,准确度1 8 校准项 目和 校准 方法 8.1 校准项 目 局部放 电检 测装 置的 校准 项目见 表 3 。 表3 局部放 电检 测装 置的 校准 项目 序号 校准项目 首次校准 后续校准 使用中检验 检验方法 1 外观和标志 见 8.2.1 2 示波屏显示特性 见 8.2.2 3 系统软件 见 8.2.3 4 频带与截止频率 见
17、8.2.4 5 测量基本误差 见 8.2.58.2.8 6 脉冲分辨时间 见 8.2.9 7 脉冲重复率 见 8.2.10 8 测量灵敏度 见 8.2.11 9 稳定性 见 8.2.12 10 校准脉冲发生器 见 8.2.13 11 数字式局部放电检测装置 的附加能力校核 见 8.2.14 注1 :“”表示应校准项目,“ ”表示可不校准项目。 注2 :后续校准包括周期校准,修理后的校准按首次校准进行。 注3 :使用中检验是指在两次校准之间进行的局部放电检测装置性能检验, 可由局部放电检测装置使用单位进行 使用中检验。 8.2 校准方 法 8.2.1 外观和 标志 的检 查 用目测 和手 试法
18、。 8.2.2 示波屏 显示 特性 的检 查 调整相 应控 制旋 钮, 用目 测法检 查。 Q/GDW 10481-2016 5 8.2.3 频带与 截止 频率 8.2.3.1 频带测 试接 线图 频带测 试接 线图 如图1。 正弦信号 发生器 V f 局部 放电 检测 装置说明: V 高频电压表; f频率计。 图1 局部放 电检 测装 置频 带测 试接线 图 8.2.3.2 测试步 骤 将正弦 信号 发生 器输 出信 号幅值 调至 适当 大小 并维 持不变 , 在 局部 放电 检测 装 置技术 文件 中给 出的 上下截 止频 率之 间改 变正 弦波的 频率 , 找 出待 测仪 器输出 信号
19、基本 恒定 区域 中的通 带峰 值。 保持 正 弦 波 信 号电压 幅值不变 ,降低正 弦波信 号的频率 ,找出被 测仪器 响应输出 下降到20dB 时的 频率点, 此点 即 为实测 的下 限截 止频 率。 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 率的误 差按 照式(1) 计算 。对多 频带局 部放电 检测装 置的每 一截 止频率 点都应 进行 测试。 % f f f B B f 100 (1) 式中: F 被 检仪 器实 测截 止频 率,单 位为 赫兹 (Hz); f B 被检仪器 标称 截止 频 率,单 位为 赫兹 (Hz)。 8.2.4
20、 视在电 荷量 线性 度误 差 8.2.4.1 测试接 线图 测试接 线图 如图2。 应按 仪 器生产 厂家 提供 的技 术参 数、 结合C K 和C X 的值 选择 检测阻 抗和 校准 电容 C q 。 8.2.4.2 测试步 骤 被测局部放电检测装置量程开关置于待测档。将单脉冲发生器的脉冲重复频率置于较低档( 如 100Hz) ,改变单脉冲发生 器输出电压幅值U,使被测 局部放电检测装置的读数从接近满度值降到20% , 按等间隔取5点记录U i 与读 数D i 。按式(2) 计算被测局部放电检测装置 每一刻度 线的刻度因数K i ,然后按 照式(3) 计 算该 量程 档位 线 性度误 差
21、。 局部 放电 检测 装置的 量程 每档 均应 进行 测试。 i q i i D C U K / (2) 式中: K i 该刻 度线 的实 测 刻 度因数 ; U i 单 脉冲 发生 器输 出 电压幅 值 ; C q 校准 电容 值 ; Q/GDW 10481-2016 6 D i 被 测局 部放 电检 测 装置 读 数。 % 100 m m i li K K K (3) 式中: li 该 刻度 线的 线性 度 误差; K m 该刻 度线 的 标 称刻 度因数 。 局 部放电 检 测装置 Zm G OS Cq Cx Ck说明: G 单脉冲发生器或双脉冲 发生器; OS 示波器; C q 校准电
22、容; C X 被试品等效电容; C K 耦合电容器; Z m 测量阻抗。 图2 局部放 电检 测装 置线 性度 测试接 线图 8.2.5 正负脉 冲响 应不 对称 度误 差 8.2.5.1 测试接 线图 测试接 线图 如图2。 8.2.5.2 测试步 骤 被测局 部放 电检 测装 置 量 程开关 置于 最高 灵敏 度档 , 使单 脉冲 发生 器输 出正 脉冲, 改变 输出 电压 幅 值, 使被 测仪 器的 读数 在 满度值 的50% 附 近, 记下 此 时被测 仪器 的读 数D + 。 再 使单脉 冲发 生器 输出 负脉 冲并保 持输 出电 压幅 值与 正脉冲 时相 同 , 记 下此 时 被测
23、仪 器的 读数D - 。 正 负 脉冲响 应不 对称 度误 差按照 式(4) 计算 。 % 100 ) ( 2 D D D D s (4) 式中: s 正负 脉冲 响应 不对 称度误 差 ; D + 正脉冲 时 读数 ; D - 负脉冲 时 读数 。 8.2.6 量程换 挡误 差 Q/GDW 10481-2016 7 8.2.6.1 测试接 线图 测试接 线图 如图2。 8.2.6.2 测试步 骤 被测局 部放 电检 测装 置量 程开关 置于 最高 灵敏 度档 。 改变 单脉 冲发 生器 输出 电压幅 值, 使被 测仪 器 的读数 在满度值附近,记下此时 被测仪器的读数D hi 。将量 程开关
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