Q GDW 690-2011《电子式互感器现场校验规范》及编制说明.pdf

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1、 ICS 29.24 0 国家电网公司企业标准 Q / GDW6902011 电子式互感器现场校验规范 Specification for the site verification of electronic transformers 2012-06-06发布 2012-06-06实施 国家电网公司 发 布 Q/GDW Q / GDW 690 2 011 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 技术要求 2 4.1 误差限值 2 4.2 测量用电子式电压互感器 2 5 校验设备和条件 3 5.1 主要设备 3 5.2 校验环境和条件 4 6 校验

2、项目和校验方法 4 6.1 外观检查 4 6.2 绝缘电阻试验 4 6.3 工频耐压试验 4 6.4 电子式互感器极性检查 4 6.5 电子式互感器输出时间特性测试 5 6.6 误差的测量 5 7 校验周期 9 8 校验结果的处理 9 8.1 原始记录及保存时限 9 8.2 非标准级别电子式互感器的定级 9 8.3 被检电子式互感器的误差计算 9 8.4 误差修约 9 8.5 检验结果判断 10 编制说明 11 Q / GDW 69 0 2011 II 前 言 为规范安装在 6kV及以上电力系统中的电子式电压、电流互感器的新制造、使用中和修理后的现场 校验，特制定电子式互感器现场校验规范。 本

3、标准针对智能变电站电子式互感器的应用特点，重点规范了电子式互感器的现场校验的技术要 求、校验设备和校验方法等内容。 本标准由国家电网公司智能电网部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位：江苏省电力公司、浙江省电力试验研究院、天津市电力公司、重庆市电力公司。 本标准主要起草人：许 扬、李震宇、包玉树、袁宇波、孙健、王忠东、卢树峰、卜强生、罗强、 许灵洁、杨世海、邓洁清、张小易、高磊、黄浩声、宋亮亮、张佳敏。 本标准为首次发布。 Q / GDW 690 2 011 1 电子式互感器现场校验规范 1 范围 本标准规定了电子式电压、电流互感器现场校验的技术要求、校验设备和校验方

4、法等内容。 本标准适用于安装在 6kV及以上电力系统中电子式电压、电流互感器的新制造、使用中和修理后的 现场校验。 本标准规定的电子式互感器现场校验对于带合并单元的电子式互感器均从合并单元输出端进行校 验；对于直接采用模拟量输出给计量、保护等设备的电子式互感器从模拟量输出端进行校验。 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（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 20840.7-2007 互感器 第 7 部分： 电子式电压互感器 （GB/T 20840.7,MOD IEC60044

5、-7： 1999） GB/T 20840.8-2007 互感器 第 8 部分： 电子式电流互感器 （GB/T 20840.8,MOD IEC60044-8： 2001） JJG 169-2010 互感器校验仪 JJG 313-2010 测量用电流互感器 JJG 314-2010 测量用电压互感器 JJG 1021-2007 电力互感器 DL/T 860.72 变电站通信网络和系统 第 7-2 部分：变电站和馈线设备的基本通信结构 -抽象通信 服务接口（ACSI） DL/T 860.74 变电站通信网络和系统 第 7-4 部分：变电站和馈线设备的基本通信结构 兼容逻辑 节点和数据类 DL/T 8

6、60.91 变电站通信网络和系统 第 9-1 部分：特定通信服务影射（SCSM）-通过单向多路点 对点串行通信链路的采样值 DL/T 860.92 变电站通信网络和系统 第 9-2 部分： 特定通信服务影射 （SCSM） -通过 IS0/IEC8802-3 的采样值 Q/GDW 383-2009 智能变电站技术导则 Q/GDW 441-2010 智能变电站继电保护技术规范 3 术语和定义 GB 20840.7-2008 及 GB 20840.8-2008所确定的以及下列术语和定义适用本部分。 3.1 绝对延时 absolute delay 一次电流、电压信号与合并单元数字量输出之间的时间差。

7、3.2 额定延时 rated delay 合并单元标注的数据处理时间。 3.3 Q / GDW 69 0 2011 2 外同步方式校验 external synchronization mode verifying 采用外部同步方式采样时，比较相同时刻的采样值，对电子式互感器进行校验。 3.4 额定延时方式校验 rated delay mode verifying 采用点对点直接采样时，利用延时补偿方式比较相同时刻的采样值，对电子式互感器进行校验。 4 技术 要求 被检的电子式电流互感器和电压互感器，应不低于本标准和相应的技术标准或技术条件所规定的全 部技术要求。被检电子式互感器的误差限值均为

8、规定采样频率下测得。 4.1 误差限值 4.1.1 电子式电流互感器 电子式电流互感器的电流误差（比值差）和相位差应不超过表 1所列限值，测量用电流互感器在 1% （S 级） 、5%（非 S 级）额定一次电流下误差测量结果的标准偏差不得超过误差限值的 1/3。 表1 电子式电流互感器的误差限值 电流误差（） 在下列额定电流（）时 相位差（） 在下列额定电流（）时 准确级 1 5 20 100 120 1 5 20 100 120 0.1 0.4 0.2 0.1 0.1 15 8 5 5 0.2S 0.75 0.35 0.2 0.2 0.2 30 15 10 10 10 0.2 0.75 0.3

9、5 0.2 0.2 30 15 10 10 0.5S 1.5 0.75 0.5 0.5 0.5 90 45 30 30 30 0.5 1.5 0.75 0.5 0.5 90 45 30 30 1 3.0 1.5 1.0 1.0 180 90 60 60 5TPE/5P 1 60 10P 3 注：现场校验应是在安装、调整工作完毕后进行。现场校验中保护用电子式电流互感器输出幅值及角度误差除满足 上表所示要求外，还应查看电子式互感器的型式试验报告，满足在额定准确限值一次电流下的复合误差及峰值瞬 时误差的要求。 4.2 测量用电子式电压互感器 测量用电子式电压互感器的电压误差（比值差）和相位差应不超过

10、表2 所列限值，测量用电压互感 器在 100%额定一次电压下误差测量结果的标准偏差不得超过误差限值的 1/3。 表 2 测量用电子式电压互感器的误差限值 电压误差（） 在下列额定电压（）时 相位差（） 在下列额定电压（）时 准确级 20 50 80 100 120 20 50 80 100 120 1 1.0 1.0 1.0 40 40 40 0.5 0.5 0.5 0.5 20 20 20 0.2 0.4 0.3 0.2 0.2 0.2 20 15 10 10 10 0.1 0.20 0.15 0.10 0.10 0.10 10.0 7.5 5.0 5.0 5.0 Q / GDW 69 0

11、2 011 3 4.2.1 保护用电子式电压互感器 保护用电子式电压互感器的电压误差（比值差）和相位差应不超过表所列限值。 表 3 保护用电子式电压互感器的误差限值 电压误差（） 在下列额定电压（）时 相位差（） 在下列额定电压（）时 准确级 2 5 *100 2 5 *100 3P 6 3 3 240 120 120 6P 12 6 6 480 240 240 注*：若在 5额定电压下的误差限数值不能满足要求时，由制造方和用户协商确定。 5 校验设备和条件 5.1 主要设备 5.1.1 电子式电流互感器 5.1.1.1 标准电流互感器或其他比例标准器（以下简称“电流标准器” ） 电流标准器的

12、准确度级别及技术性能，应满足如下要求： a） 电流标准器应比被校电子式电流互感器高两个准确度级别；实际误差应不超过被校电子式电流 互感器误差限值的 1/5，电流标准器误差应包括标准器及配套设备的整体误差； b） 不具备上述条件时，也可以选用比被校电子式电流互感器准确度高一个级别的电流标准器作为 标准，此时，计算被检电子式电流互感器的误差应按本标准 “校验结果的处理”中的公式进行标准器 的误差修正； c） 在校验周期内，电流标准器的误差变化，不得大于误差限值的 1/3。 5.1.1.2 监视用电流表 为了确定标准二次回路的工作电流，外接监视用电流表的准确度级别应不低于 1.5 级，而且，在所 有

13、示值范围内，电流表的内阻抗应保持不变。 5.1.2 电子式电压互感器 5.1.2.1 标准电压互感器或工频电压比例标准器（以下简称“电压标准器” ） 电压标准器的准确度级别及技术性能，应满足如下的要求： a） 电压标准器应比被检电子式电压互感器高两个准确度级别，其实际误差应不大于被检电子式电 压互感器误差限值的 1/5，电压标准器误差应包括标准器及配套设备的整体误差； b） 不具备上述条件时，也可以选用比被检电子式电压互感器准确度高一个级别的电压标准器作为 标准，此时，计算被检电子式电压互感器的误差应按本标准 “校验结果的处理”中的公式进行标准器 的误差修正； c） 在校验周期内，电压标准器的

14、误差变化不得大于其误差限值的 1/3。 5.1.2.2 监视用电压表 校验时，外接监视电压互感器二次工作电压用的电压表准确度级别应为 1.5 级以上，在同一量程的 所有示值范围内，电压表的内阻抗应保持不变。 5.1.3 标准信号转换装置 标准信号转换装置将标准器的二次输出转换成电子式互感器校验仪的标准输入信号，它可以是电子 式互感器校验仪的一部分。由标准信号转换装置所引起的测量误差应不大于被校电子式互感器误差限值 的 1/20，其中采样电阻的温度系数应小于 5ppm。 5.1.4 电子式互感器校验仪 Q / GDW 69 0 2011 4 a） 由电子式互感器校验仪所引起的测量误差，应不大于被

15、检互感器误差限值的 1/10。电子式互感 器交验仪引起误差应包括信号转换装置、A/D采样以及校验算法所引起的误差。其中，装置分辨率所引 起的测量误差不大于 1/20； b） 校验仪应具有模拟量与数字量接口，可兼容 GB 20840.7/8 电子式互感器协议标准以及 DL/T 860.92 协议标准； c） 校验仪的比值差和相位差示值分辨力应不低于 0.001%和 0.01； d） 用于采集电子式互感器模拟量输出信号的测量连接线应采用专用屏蔽线。 5.1.5 电源及调节设备 电源及其调节设备应具有足够的容量和调节细度，电源的频率应为（500.5）Hz，波形畸变系数 应不超过 5。 5.1.6 电

16、源稳定值 校验时电源应稳定，其波动范围应不大于 5。 5.1.7 电子式互感器输出延时特性测试设备 它可以是电子式互感器校验仪的一部分，延时测试误差应不大于 5us，可兼容 GB 20840.7/8标准以 及 DL/T 860.92 标准中的通信协议。 5.1.8 电子式互感器合并单元输出数据延时抖动测试设备 它可以是电子式互感器校验仪的一部分，延时抖动测试误差应不大于 0.5us，可兼容 DL/T 860.92标 准中的通信协议。 5.2 校验环境和条件 a） 周围气温为-2555，相对湿度不大于 95； b） 存在于工作场所周围与校验工作无关的电磁场所引起的附加误差，不应大于被检电子式互感

17、器 误差限值的 1/20； c） 用于校验工作的设备，如升压器、升流器、调压器、大电流电缆线等的接线所引起的测量误差， 不应大于被检电子式互感器误差限值的 1/10； d） 被检电子式互感器采用数字量或模拟量小信号输出。 6 校验项目和校验方法 6.1 外观检查 如有下列缺陷之一者，需修复后方予校验： a） 没有铭牌或铭牌中缺少必要的标记； b） 接线端钮缺少、损坏或无标记； c） 电流互感器没有极性标记； d） 多变比互感器在铭牌或面板上未标有不同变比的接线方式； e） 严重影响校验工作进行的其它缺陷。 6.2 绝缘电阻试验 测量绝缘电阻应使用 2.5kV兆欧表，测量电子式互感器一次对地以及

18、对信号输出端的绝缘电阻应大 于 500M。 6.3 工频耐压试验 在电力系统投入运行（包括修理过）的电子式电流和电压互感器，其工频耐压试验按 GB 20840.7-2008互感器 第 7 部分：电子式电压互感器和 GB 20840.8-2008互感器 第 8 部分：电子 式电流互感器的要求进行。 6.4 电子式互感器极性检查 6.4.1 电子式电流互感器极性检查方法 Q / GDW 69 0 2 011 5 说明： P1、P2电子式电流互感器极性端和非极性端； S开关； R限流电阻。 图1 电子式电流互感器极性检查回路 对电子式电流互感器一次绕组通以直流电流如图 1 所示，通过检验电子式互感器

19、输出的波形来实现 极性检查。 电子式电流互感器极性检查也可采用其他极性测试方法，如交流法等来进行。 6.4.2 电子式电压互感器极性检查方法 电子式电压互感器极性检查采用与电子式电流互感器极性检查相同的方法进行，一次施加直流电压 或交流电压。 6.5 电子式互感器输出时间特性测试 6.5.1 电子式互感器输出绝对延时测试 在无同步源的情况下，由电子式互感器校验设备测出电子式互感器一次输入和合并单元输出之间的 相对角度差，计算出电子式互感器绝对时延。 测出的电子式互感器的绝对延时应小于 2ms。 6.5.2 电子式互感器合并单元输出数据时间间隔抖动测试 由电子式互感器校验设备接入合并单元输出数据

20、，测试相邻报文之间的时间间隔来计算出合并单元 数据输出的时间间隔抖动。 电子式互感器合并单元输出数据时间间隔抖动应不大于 10us。 6.6 误差的测量 6.6.1 电子式电流互感器误差测量 6.6.1.1 测量误差时，应按被检电子式电流互感器的准确度级别和本标准第 5.1 的要求，选择合适的 标准器及测量设备，并按下面的规定接线：标准互感器和电子式互感器一次极性应同方向，标准互感器 二次应正极性接入。 6.6.1.2 校验接线 图 2 给出了模拟量输出电子式电流互感器校验时的接线，图 3 和图 4分别给出了数字量输出电子式 电流互感器采用外部同步和固定延时方式校验时的接线。当采用外部同步方式

21、校验数字量输出电子式电 流互感器时，对于电子式电流互感器校验仪没有内部同步信号时可采用外部同步信号来同步。 Q / GDW 69 0 2011 6 图 2 模拟量输出电子式电流互感器校验接线图 图 3 数字量输出电子式电流互感器校验接线图（采用外部同步方式） 说明： P1、P2为电流互感器一次的对应端子；K1、K2为电流互感器二次对应的端子； T0、K0为电子式互感器校验仪上的标准器接口； Tx、Kx为电子式互感器校验仪上的被试品模拟量接口； Rx为电子式互感器校验仪上的被试品数字量接口。 图 4 数字量输出电子式电流互感器校验接线图（采用固定延时方式） Q / GDW 69 0 2 011

22、7 凡标准器具有一次补偿绕组，其首端与一次极性端联结，末端已接地，在测量时可不接对称支路。 6.6.1.3 在满足本标准 5.1 要求的前提下，允许使用不同于上述 6.6.1.2 的校验接线来校验电子式电流 互感器的误差，但标准器和被检电子式电流互感器之间的接线必须满足 6.6.1.1 的要求。 6.6.1.4 误差测量点 校验测量用电子式电流互感器时，应在额定功率因数下，测量 1（对 S级） ，5，20，100和 120额定电流时的误差，测量额定一次电流下的标准偏差；校验保护用电子式电流互感器时，测量 100 额定电流时的误差。 6.6.1.5 用于计量及保护的电子式电流互感器，数字量输出的

23、数据报文中的每个电流通道应进行校验； 对于多线圈输出的电子式电流互感器，每个绕组都应校验。 6.6.1.6 穿心式电子式电流互感器校验时，一次导线的分布 凡未标记穿心导线固定位置的，测试时，穿心导线的分布应不受限制。如因导线位置变化引起误差 变化，则以误差大的数据为准，而人为的变更导线位置取得的合格数据数值应视为无效。 对 10kA 及以上穿心式电子式电流互感器，首次校验时，必须在穿心导线对称分布和不对称分布两 种联结方式下校验，出具两组数据，标明达到的准确度等级。 6.6.1.7 被检电子式电流互感器每个误差测量点的测量次数 作一般测量用的 0.2 级及以下的电流互感器，每个测量点只需测量电

24、流上升时的误差，作测量用 0.1 级电子式电流互感器，每个测量点误差测两次（电流上升和下降） ，并取其平均值作为测量误差。 电流的上升和下降，均需平稳而缓慢地进行。 6.6.2 电子式电压互感器误差测量 6.6.2.1 校验接线 当标准器输出不是电子式校验仪回路需要的电压值时，需从标准器的二次输出端增加信号转换装 置，同时信号转换装置的准确度应纳入电子式互感器校验仪器准确度要求来整体考虑。将标准器的输出 变换为小电压信号接入校验回路与被检电子式电压互感器进行比对。 图 5 给出了模拟量输出电子式电压互感器校验时的接线，图 6 和图 7分别给出了数字量输出电子式 电压互感器采用外部同步和固定延时

25、方式校验时的接线。当采用外部同步方式校验数字量输出电子式电 压互感器时，对于电子式电压互感器校验仪没有内部同步信号时可采用外部同步信号来同步。 图 5 模拟量输出电子式电压互感器校验接线图 Q / GDW 69 0 2011 8 图 6 数字量输出电子式电压互感器校验接线图（外部同步方式） 说明： A、X为电压互感器一次的对应端子； B、a、x为电压互感器二次的对应端子； C、T 0 、K 0 为电子式互感器校验仪上的标准器接口； D、T x 、K x 为电子式互感器校验仪上的被试品模拟量接口； E、R x 为电子式互感器校验仪上的被试品数字量接口。 图 7 数字量输出电子式电压互感器校验接线

26、图（固定延时方式） 在满足本标准 5.1 要求的前提下，允许用不同于上述的校验线路来校验电子式电压互感器的误差。 6.6.2.2 误差测量点 电子式电压互感器，其误差的测量应按照表4 所列条件进行。 表 4 电子式电压互感器误差测量点 准确级 额定电压（） 0.1，0.2，0.5，1 80，100，120 *3P，6P 2，5，100 注*： 对于 500kV 的电子式电压互感器 120改为 110，对于 1000kV的电子式电压互感器 120改为 105。 Q / GDW 69 0 2 011 9 6.6.2.3 用于计量及保护的电子式电压互感器，数字量输出的数据报文中的每个电压通道应进行校

27、验。 6.6.2.4 被检电子式电压互感器各测量点误差的测量次数 作一般测量用 0.2 级及以下的电子式电压互感器，每个测量点误差测一次（电压上升） ，作测量用 0.1 级电子式电压互感器，每个测量点误差测两次（电压上升和下降） ，并取其平均值作为测量误差。 测量用电压互感器，应测量其在 100%额定一次电压下的标准偏差。 7 校验 周期 作测量用的电子式电流互感器和电子式电压互感器，可根据技术性能、使用的环境条件和频繁程度 等因素，确定其校验周期。新投运的电子式互感器校验周期为 1 年。电子式互感器在接续的两次校验中， 其误差的变化，不得大于其基本误差限值的 2/3。在连续的两个校验周期内，

28、其误差的变化不大于其基 本误差限值 1/2 的电子式互感器，可适当放宽校验周期，一般为 2 年。 8 校验结果的处理 8.1 原始记录及保存时限 校验数据应按照规定的格式和要求做好原始记录，应至少保存两个校验周期。 8.2 非标准级别电子式互感器的定级 未包含在本规范中所列标准级别的电子式电压和电流互感器的定级，如符合本规范的要求，则按本 规范所列标准级别相近的低级别定级。 8.3 被检电子式互感器的误差计算 8.3.1 标准器比被检电子式电流（电压）互感器高两个级别时，按下式计算： ( ) -6 %1 0 xp ff = 或 （1） ( ) 6 1 0 xp rad = 或 （2） x f

29、、 x 为被检电子式电流（电压）互感器的比差值和相位差； p f 为电流（电压）上升和下降时所测得两次比值差读数的算术平均值，对 0.2级及以下的电子式电 流（电压）互感器为电流（电压）上升时所测得比值差的读数； p 为电流（电压）上升和下降时所得两次相位差读数的算术平均值。对 0.2 级及以下的电子式电 流（电压）互感器为电流（电压）上升时所测得相位差的读数。 8.3.2 标准器比被检电流（电压）互感器高一个级别时，按下式计算： ( ) 6 %1 0 xpN fff =+ 或 （3） ( ) -6 1 0 xpN rad =+ 或 （4） N f 和 N 标准器校验证书中给出的比值差和相位差

30、。 8.4 误差修约 判断被校电子式电流（电压）互感器的误差是否超过表 1（或表2、表 3 ）中给出的误差限值，应 以修约后的数据为准。误差的修约按表5 进行。 表 5 电子式电流（电压）互感器各等级的误差修约间隔 准确级 0.1 0.2 0.5 1 5TPE/5P 10P 3P 6P 比差值（） 0.01 0.02 0.05 0.1 0.1 0.2 0.2 0.5 相位差（） 0.5 1 2 5 5 10 20 8.5 检验结果判断 Q / GDW 69 0 2011 10 按本规范，电子式互感器经校验符合规定技术要求时，则电子式互感器校验合格，应出具合格校验 报告；校验不合格的，出具不合格

31、校验报告。 Q / GDW 69 0 2 011 11 电子式互感器现场校验规范 编 制 说 明 Q / GDW 69 0 2011 12 目 次 一、编制背景 13 二、编制主要原则 13 三、与其它标准文件的关系 13 四、主要工作过程 14 五、标准结构和内容 14 六、条文说明 15 Q / GDW 69 0 2 011 13 一、编制背景 随着智能电网建设步伐的不断推进，电子式互感器以其优良的绝缘性能、消除磁饱和及铁磁谐振、 测量动态范围大等优点，逐渐在智能变电站中得到了推广和应用。电子式互感器面临着运行精度、可靠 性、稳定性等考验。因此，电子式互感器投运前或检修后的现场校验作为其运

32、行维护的重要环节必不可 少。 目前，电子式互感器在实际工程中应用的有多种类型，如：类型罗氏线圈型互感器、纯光纤型互感 器、磁光玻璃型互感器等。电子式互感器应用模式也从开始的挂网试运行过渡到单间隔应用，直至整站 大范围应用。由于电子式互感器的结构和输出信号的方式发生根本了改变，传统的互感器校验设备以及 校验方法已不再适用电子式互感器的校验，且电子式互感器在现场运行缺少可靠的校验方法、校验规范 以及校验设备性能指标等，电子式互感器的运行性能无法准确评估。 随着电子式互感器在智能变电站的推广应用，电子式互感器现场检验必不可少，国网公司有必要制 定电子式互感器现场校验设备的基本技术要求、 功能要求、

33、性能指标以及电子式互感器的现场校验项目、 校验方法、校验周期、校验结果处理等规范，以指导电子式互感器现场工程应用。 为规范安装在 6kV及以上电力系统中的电子式电压、电流互感器的新制造、使用中和修理后的现场 校验的技术要求、校验设备和校验方法等内容，国家电网公司发文要求进行电子式互感器现场校验规范 的制定工作 （国家电网科 2010 320 号 关于下达国家电网公司 2010 年度技术标准制修订计划的通知 ） ， 由江苏省电力公司牵头组织编制电子式互感器现场校验规范 。 二、编制主要原则 1. 贯彻国家标准的基本原则，基于安全可靠、规范准确，良好的适用性，提出电子式电压、电流互 感器的现场校验

34、规范。 2. 适用于公司系统各单位，在外界环境差异性较大情况下均可以进行电子式互感器校验工作。 3. 提出的技术要求满足目前现场校验需求，兼顾了不同类型、不同接口和不同原理的电子式互感器 现场校验工作，在配置规范要求设备的前提下，具有良好的操作性。 4. 从电子式电压、电流互感器的现场校验的技术要求、校验设备和校验方法等方面提出规范，规范 校验工作，保证电子式电压、电流互感器的准确性和可用性。 三、与其它标准文件的关系 电子式电压、电流互感器的现场校验，与传统电磁式互感器校验有类似之处，因此在制定本规范时 借鉴了传统电磁式互感器的相关规程，并着重参照了电子式电压、电流互感器的国家标准以及目前智能 变电