Q GDW 11097-2013 绝缘油介质损耗测试仪校准规范.pdf

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1、ICS 29.240 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW 110972013 绝缘油介质损耗测试仪校准规范 Calibration specification of insulating oil dielectric loss tester 2014 - 09 - 01 发布 2014 - 09 - 01 实施国家电网公司 发布Q/GDW 110972013 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 概述 . . 1 5 通用技术要求 . . 1 5.1 外观 . . 1 5.2 电容值 测量范围 1 5.3 试验电压 .

2、. 1 5.4 绝缘电阻 . . 1 5.5 介电强度 . . 2 6 计量特性 . . 2 6.1 电容量 示值误差 2 6.2 介质损 耗因数示值误差 . . 2 6.3 温度示值误差 . . 2 6.4 介质损 耗因数值 2 6.5 温度 . . 2 7 校准条件 . . 3 7.1 环境条件 . . 3 7.2 试验条件 . . 3 7.3 标准器 具及辅助设备 3 8 校准项目 和校准方法 3 8.1 校准项目 . . 4 8.2 校准方法 . . 4 9 校准结果表达 . . 5 10 复校时间间隔 . 6 附录 A（规范 性附录） 原始记录格式 7 附录 B（规范性附录） 校准证

3、书第 2 页格式. . 9 附录 C（规范性附录） 校准证书第 3 页格式. 10 附录 D（资料性附录） 测量结果不确定度评定示例 . 11 编制说明 . . 15 Q/GDW 110972013 II 前 言 为保证绝缘油介质损耗测试仪校准工作的规范性，准确评估绝缘油介质损耗测试仪的质量和性能，制定本标准。 本标准由国家电网公司运维检修部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网安徽省电力公司电力科学研究院、国网湖南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、国网黑龙江省电力公司电力科学研究院、国网重庆市电力公司电力科学研究院、

4、国网冀北电力科学研究院、国网浙江省电力公司电力科学研究院、国网青海省电力公司电力科学研究院、国网河北省电力公司电力科学研究院、江苏方天电力技术有限公司。 本标准主要起草人：张军、朱琦、王斯琪、刘红、朱振华、韩东、冯凌、周丽霞、詹洪炎、朱凯、李玉海、李晓峰、包玉树。 本标准首次发布。 Q/GDW 110972013 1 绝缘油介质损耗测试仪校准规范 1 范围 本标准规定了绝缘油介质损耗测试仪的术语和计量单位、计量特性、校准项目和方法等内容。 本标准适用于工频、具有电容量、介质损耗因数等测试功能绝缘油介质损耗测试仪(以下简称测试仪)的首次校准、后续校准。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应

5、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 (包括所有的修改单 )适用于本文件。 JJF 1171 温度巡回检测仪 DL/T 962 高压介质损耗测试仪通用技术条件 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 绝缘油介质损耗测试仪 insulating oil dielectric loss tester 一种用于测量 (变压器 )绝缘油介质损耗因数的专用测试仪器。 4 概述 测试仪主要由试验电源，标准电容器、标准油杯及温控装置等部分组成，用于在不同温度下对绝缘油的介质损耗因数的测量。 5 通用技术要求 5.1 外观 测试

6、仪的外观应整洁完好，各种调节旋钮、按键灵活可靠，说明功能的文字符号、标志、图形等应清晰正确。测试仪表面不应有明显的凹痕、外伤、裂缝和变形等现象，金属件不应有锈蚀及其他机械损伤，引线接插件应接触良好。测试仪应有明显的接地端钮。 5.2 电容值测量范围 测试仪电容量的测量范围应满足 (50 200)pF。示值最大允许误差不应低于 1%。 5.3 试验电压 测试仪试验电压应为 2kV，输出电压偏差不应低于 3%。 Q/GDW 110972013 2 5.4 绝缘电阻 电源输入端对机壳的绝缘电阻大于 20M。 5.5 介电强度 测试仪电源输入端及机壳对地应能承受工频 2kV、历时 1min的耐压，无击

7、穿和闪络现象。 6 计量特性 6.1 电容量示值误差 测试仪的电容示值误差如式 (1)： C= a%C(1) 式中： C电容量示值最大允许误差； a 电容量示值允许的相对误差； C电容量示值； 6.2 介质损耗因数示值误差 测试仪的介质损耗因数示值误差如式 (2)： D= (b%D+D0).(2) 式中： D介质损耗因数示值最大允许误差； b介质损耗因数示值允许的相对误差； D介质损耗因数示值测量值； 0D 介质损耗因数固定项误差； 6.3 温度示值误差 测试仪的温度示值误差如式 (3)： Q/GDW 110972013 3 t= t(3) 式中： t温度示值最大允许误差； t 试品允许误差标

8、称值； 6.4 介质损耗因数值 6.4.1 测量范围 测试仪介质损耗因数测量范围应满足 (0.0001 0.1)。 6.4.2 示值误差 测试仪示值最大允许误差不应低于 (5%D+0.0005)。 6.5 温度 6.5.1 测量范围 测试仪温度测量范围上限不低于 100。 6.5.2 示值误差 测试仪温度示值最大允许误差不应低于 1。 7 校准条件 7.1 环境条件 进行校准工作时实验室的环境条件应满足表 1要求。 表1 校准时环境条件 项目 参考值 允许偏差 空气温度 20 5 相对湿度 30% 80% 7.2 试验条件 进行校准工作时实验室的供电电源应满足表 2要求。 表2 供电电源条件

9、电源电压 220V 5% Q/GDW 110972013 4 电源频率 50Hz 1% 电源谐波总含量 正弦波形 5% 7.3 标准器具及辅助设备 校准时所使用的标准器具及辅助设备见表 3。 表3 标准器具及辅助设备 序号 名称 技术要求 1 介质损耗因数标准器示值最大允许误差： 电容量：不低于 0.5%。 介质损耗因数：不低于 (0.5%D+0.0005) 2 干式炉 测量范围： 0 300。 示值最大允许误差：不低于 0.2。 3 标准器具 数字高压表 示值最大允许误差不低于 0.5%。 4 兆欧表 试验电压 500V 准确度等级不低于 10.0 级 5 辅助设备 耐电压测试仪 试验电压

10、2000V (工频有效值 )，准确度等级不低于 3 级 8 校准项目和校准方法 8.1 校准项目 测试仪的校准项目见表 4。 表4 校准项目表 试验项目 首次校准 后续校准 外观检查 + + 绝缘电阻 + - 介电强度 + - 基本误差 + + 注： 栏为应进行的试验项目，标有栏为不作要求的试验项目。 8.2 校准方法 8.2.1 外观检查 用目测法和手动法检查，结果应满足本标准 5.1的要求。 8.2.2 绝缘电阻 Q/GDW 110972013 5 用 500V绝缘电阻表测量测试仪电源插座与接地端子，测量值应大于 20M。 8.2.3 介电强度 使用耐电压测试仪的高、低端分别接于电源输入端

11、和机壳接地之间，施加工频 2kV、历时 1min的耐压，试验过程中不应出现击穿和闪络。 8.2.4 基本误差 8.2.4.1 电容量及介质损耗因数 按照 DL/T962-2005第 6.1条规定的试验方法进行。电容量及介质损耗因数校准接线方式如图 1。测试仪测量误差的校准点应覆盖测试仪的整个量程，包括零点和上下限值在内，选取不少于 10个校准点。可参考附录 B进行。 电容量测量误差用式 (4)计算： C=Cx- Cs(4) 式中： C测试仪电容量示值绝对误差； Cx测试仪电容量示值； Cs标准器电容量示值； 介质损耗因数测量误差用式 (5)计算： D=Dx- Ds.(5) 式中： D试品介质损

12、耗因数示值绝对误差； Dx试品介质损耗因数示值； Ds标准器介质损耗因数示值； Q/GDW 110972013 6 图1 电容量及介质损耗因数校准试验示意图 8.2.4.2 温度 温度校准如图 2所示线路，方法按照 JJF 1171-2007第 6.6条规定的方法进行。测试仪测量误差的校准点应覆盖测试仪的整个量程，应包括 50、 70和 90。具体可参考附录 B进行，示值误差如式 (6)。 T= Tx- Ts(6) 式中： T试品温度示值绝对误差； Tx试品温度示值； Ts标准器温度示值； 图2 温度校准试验示意图 Q/GDW 110972013 7 9 校准结果表达 校准结果应在校准证书 (

13、报告 )上反应，校准证书 (报告 )应至少包括以下信息： a) 标题，如 “校准证书 ”； b) 实验室名称和地址； c) 进行校准的地点 (如果与实验室的地址不同 )； d) 证书或报告的唯一性标识 (如编号 )，每页及总页数的标识； e) 被校对象的描述和明确标识； f) 对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号； g) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明； h) 校准结果及其测量不确定度的说明； i) 校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识； j) 校准结果仅对被校对象有效的声明； k) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。 校准原始记录格式见附录 A，校

14、准证书 (报告 )内页格式见附录 B、附录 C。 10 复校时间间隔 建议复校时间间隔一般不应超过一年， 使用频繁或进行了误差调整的测试仪校准时间间隔应缩短为半年。 Q/GDW 110972013 8 A A 附 录 A （规范性附录） 原始记录格式 表 A.1 原始记录格式 受检试品 电容量最大允许误差： 介质损耗因数最大允许误差： 校准时使用的标准器 名称 型号 出厂编号 不确定度 / 准确度等级 / 最大允许误差 证书编号 证书 有效期至 介质损耗因数 标准器 校准方法 标准量具法 主要校准依据 校准项目 校准地点 校准时间 温度 ( ) 相对湿度 (%) 校准项目：外观检查 铭牌标志

15、制造厂名 仪器名称 型号规格 额定电压 出厂序号 准确度级别 出厂日期 标记 清晰 不清晰 无 校准项目：误差测量 校准结果 见表 A.2 校准 说明 试品校准结果扩展不确定度： 电容量： U=，包含因子 k=2。 介质损耗因数： U=，包含因子 k=2。 温度： U=，包含因子 k=2。 Q/GDW 110972013 9 表 A.2 误差数据表 试验电压： kV 标准值 试品测量值 标准值 试品测量值 C(pF) C(pF) D(%) D(%) C(pF) C(pF) D(%) D(%) C(pF) C(pF) D(%) D(%) C(pF) C(pF) D(%) D(%) C(pF) C

16、(pF) D(%) D(%) 标准器温度示值 ( ) 试品温度示值 ( ) 示值误差 ( ) 50 70 90 试品试验电压设定值 (kV) 测量值 (kV) 示值误差 (kV) 2 校准： （签名） 核验： （签名） Q/GDW 110972013 10 B B 附 录 B （规范性附录） 校准证书第 2 页格式 表 B.1 证书编号 XXXXXX-XXXX 校准机构授权说明 校准环境条件及地点： 温度 地点 相对湿度 % 其它 校准所依据的技术文件 (代号、名称 )： 校准所使用的主要测量标准： 名称 测量范围 不确定度 / 准确度等级 校准 /校准证书编号 证书有效期至 注1： XXXX

17、X 仅对加盖 “XXXXX 校准专用章 ”的完整证书负责。 注2： 本证书的校准结果仅对所校准的对象有效。 注3： 未经实验室书面批准，不得部分复印证书。 第 1 页共 X 页 Q/GDW 110972013 11 C C 附 录 C （规范性附录） 校准证书第 3 页格式 证书编号 XXXXXX-XXXX 校准结果 (校准项目及校准结果 ) 敬告： 1 被校准仪器修理后，应立即进行校准。 2 在使用过程中，如对被校准仪器的技术指标产生怀疑，请重新校准。 3 根据客户要求和校准文件的规定，通常情况下每 12 个月校准一次。 第 2 页共 X 页 Q/GDW 110972013 12 D D 附

18、 录 D （资料性附录） 测量结果不确定度评定示例 D.1 标准不确定度分量和数学模型 D.1.1 电容量部分测量结果不确定度的评定 以校准一台示值最大允许误差为 2%的绝缘油介质损耗测试仪在电容量 100pF介质损耗值 0.1%点为例 ,进行测量不确定分析。 根据高压测量系统的校准方法与过程分析其测量不确定度，其来源如下： a) 由介质损耗标准器的最大允许误差引入的不确定度分量 u1； b) 由试品示值测量重复性引入的不确定度分量 u2； c) 由试品示值分辨力引入的不确定度分量 u3； 由于在采用 A类方法进行评定的过程中，已经包含了对电源稳定性，环境条件的波动，及试品示值分辨力等因素的评

19、定，因此不再对其引入的分量进行评定。 D.1.2 A类方法不确定度评定 试品测量结果分散性引入的不确定度分量 u1,以校准 xx型介质损耗因数测试仪为例，测量数据如下。重复 10次测量数据见表 D.1。 表 D.1 电容量重复性测量数据表 电容量 序号 试品示值 (pF) 1 99.1 2 99.1 3 99.1 4 99.2 5 99.1 6 99.1 7 99.1 8 99.2 9 99.1 10 99.1 平均值 99.12 标准不确定度 0.042pF A 类评估值 4.3 10-4Q/GDW 110972013 13 电容量测量结果的标准不确定度为 u1=4.310-4由试品的示值重

20、复性，示值分辨力，环境影响等因素引入的不确定度分量已在 A类方法评估中得到反映，因此不在 B类评估单独列举。 D.1.3 B类方法不确定度评定 由标准器电容量最大允许误差引入的不确定度分量 u2由标准器证书给出其电容量的最大允许误差为： 0.2%，按均匀分布考虑； u2=0.2%/ 3 =1.210-3； D.1.4 合成不确定度 1u 试品电容量测量结果分散性引入的不确定度分量 : 0； 2u 由标准器电容量示值误差引入的不确定度分量 : 1.210-3； 其电容量合成标准不确定度 uc=2221uu =1.410-3扩展不确定度： Urel=kuc=2.810-3，包含因子 k=2。 D.

21、2 介质损耗因数部分测量结果不确定度的评定 (|D|0.01) D.2.1 A类方法不确定度评定 试品介质损耗因数测量结果分散性引入的不确定度分量 uD1， 以校准 xx型介质损耗因数测试仪为例，测量数据如下。重复十次测量数据见表 D.2。 表 D.2 介质损耗因数重复性测量数据表 序号 介质损耗因数测量值 1 0.1019 2 0.1018 3 0.1019 4 0.1019 5 0.1019 6 0.1019 7 0.1019 8 0.1019 9 0.1019 10 0.1019 平均值 0.10189 标准不确定度 3.210-5 A 类评估值 3.110-4 Q/GDW 110972

22、013 14 由试品的示值重复性，示值分辨力，环境影响等因素已在 A类方法评估中得到反映，因此不在 B类评估在列举。 D.2.2 B类方法不确定度评定 由标准器介质损耗因数最大允许误差引入的不确定度分量 uD2。由于标准装置介质损耗最大允许误差为 (0.5%D+510-5)，按均匀分布考虑有： uD2=(0.5%D+510-5)/ 3 =2.910-3D+2.910-5D.2.3 合成不确定度 uD1试品介质损耗因数测量结果分散性引入的不确定度分量 : 3.210-4uD2由标准器介质损耗因数最大允许误差引入的不确定度分量 : 2.910-3 合成标准不确定度 ucrel=2221 DDuu

23、=2.910-3扩展不确定度： Urel=kucrel=5.810-3，包含因子 k =2 可表示为 Urel=5.810-3，包含因子 k =2 D.3 温度部分测量结果不确定度的评定 D.3.1 A类方法不确定度评定 试品介质损耗因数测量结果分散性引入的不确定度分量 ut1，测量数据如下。重复十次测量数据见表D.3。 表 D.3 温度重复性测量数据表 序号 温度测量值 ( ) 1 90.1 2 90.1 3 90.1 4 90.1 5 90.1 6 90.1 7 90.0 8 90.0 9 90.1 10 90.1 平均值 90.08 标准不确定度 0.042 A 类评估值 0.042 由

24、试品的示值重复性，示值分辨力，环境影响等因素已在 A类方法评估中得到反映，因此不在 B类评估在列举。 D.3.2 B类方法不确定度评定 Q/GDW 110972013 15 由标准器介质损耗因数最大允许误差引入的不确定度分量 ut2， 由于标准计量炉最大允许误差为 0.2，按均匀分布考虑有： uD2=0.2/ 3 =0.115 D.3.3 合成不确定度 ut1试品温度测量结果分散性引入的不确定度分量 :0.042 ut2由标准计量炉最大允许误差引入的不确定度分量 :0.115合成标准不确定度 uc=2221+ttuu =0.12 扩展不确定度： Urel=kuc=5.810-3，包含因子 k

25、=2 可表示为 U=0.24，包含因子 k =2 Q/GDW 110972013 16 绝缘油介质损耗测试仪校准规范 编 制 说 明 Q/GDW 110972013 17 目 次 1 编制背景 . .17 2 编制主要原则 . .17 3 与其他标准文件的关系 . .17 4 主要工作过程 . .17 5 标准结构与内容 17 6 条文说明 . . .17 Q/GDW 110972013 18 1 编制背景 绝缘油介质损耗测试仪是用于测量绝缘油介质损耗因数的测试设备。 随着绝缘油在电力系统中各种油浸式设备全面应用，绝缘油介质损耗测试仪在各种油浸式设备制造厂和各种检测机构中大量使用，正确评价绝缘

26、油介质损耗测试仪的性能， 判断绝缘油的绝缘性能， 确保油浸式设备运行的安全性和可靠性，将直接影响电网的安全运行。目前，国内外关于油介质损耗测试仪的校准规范尚没有统一标准，缺乏标准层面的有效校准规范， 导致部分不合格产品在检测机构中使用， 大大影响了对绝缘油绝缘性能的判断。为了规范绝缘油介质损耗测试仪的校准规范，统一校准方法，促进绝缘油介质损耗测试仪的应用，提高绝缘油的可靠性，由国家电网公司生产技术部提出，中国电力科学研究院负责起草了本标准。 2 编制主要原则 绝缘油介质损耗测试仪校准规范遵循全面性、适用性和可靠性的原则，在总结以往绝缘油介质损耗测试仪校准方法的基础上，从公司生产运行部门的实际出

27、发，对绝缘油介质损耗测试仪的专项校准项目、校准方法、校准内容及要求、校准结果处理和复校时间间隔等方面的内容提出了要求。 本标准适用于绝缘油介质损耗测试仪日常校准试验。 绝缘油介质损耗测试仪校准规范作为公司标准体系的一部分，是公司系统各单位有序、有效、规范的开展绝缘油介质损耗测试仪校准相关工作的重要指导性文件。 3 与其它标准文件的关系 绝缘油介质损耗测试仪校准规范属于首次制定标准，尚无其他同类上级或同级标准从属关系 4 主要工作过程 2013年 1月成立标准编写组。 2013年 2月至 3月， 收集各生产厂家的产品技术资料， 并进行技术调研， 同时吸取了有关专家的意见，编制绝缘油介质损耗测试仪

28、校准规范的初稿。 2013年 4月 10日至 17日，编写组集中封闭，着重对绝缘油介质损耗测试仪的定义、功能要求、试验项目及试验方法等问题进行了研讨，并修改初稿。 2013年 5月 9日，在武汉召开标准初稿审查会，讨论绝缘油介质损耗测试仪的定义、功能要求、试验方法等问题，并提出了修改意见。 2013年 6月，根据审查会专家意见修改标准初稿形成征求意见稿。 2013年 8月下旬，标准的征求意见稿上报到标委会秘书处。 2013年 11月，编写组收集、整理回函意见，提出征求意见汇总处理表，根据反馈意见完成标准修改，于 11月下旬在北京召开了标准评审会，最终形成标准送审稿。 5 标准结构和内容 本标准主题章节内容共分为 10章，具体包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、概述、通用技术要求、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果表达、复校时间间隔等。 6 条文说明 无 _