《低壓電流互感器自動化器檢定系統(tǒng)》征求意見稿

1 立項背景
用于0.4kV及以下電力線路中的計量用低壓電流互感器是電能計量裝置的重要組成部分，其計量性能與電能貿(mào)易的準(zhǔn)確結(jié)算密切相關(guān)，我國每年有數(shù)十萬只計量用低壓電流互感器需要檢定。傳統(tǒng)的計量管理模式，資源相對分散，工作效率較低，運(yùn)營成本較高，難以保證檢定標(biāo)準(zhǔn)和檢定結(jié)果的高度一致。
低壓電流互感器自動化檢定系統(tǒng)采用流水線檢定的方式，能夠按照JJG1021《電力互感器》的要求，自動完成外形尺寸符合要求的低壓電流互感器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢定。通過自動化檢定系統(tǒng)，消除人為和地域因素引起的檢定質(zhì)量差異，有效提高計量檢定的工作質(zhì)量和工作效率。
低壓電流互感器自動化檢定系統(tǒng)是一種全新的檢定裝置，它在提高檢定效率的同時，也對計量檢定機(jī)構(gòu)的工作提出了新的考驗。因為一旦自動化檢定系統(tǒng)自身可靠性不好，運(yùn)行狀態(tài)失控，出現(xiàn)誤檢或錯檢情況，將造成大量計量器具的檢定結(jié)果失真。如果這一情況沒有被及時發(fā)現(xiàn)，這些計量器具的使用將形成大范圍電能計量結(jié)果的失控，嚴(yán)重影響電能貿(mào)易的公平公正。
目前國內(nèi)外還沒有相關(guān)的計量技術(shù)法規(guī)對自動化檢定系統(tǒng)的進(jìn)行約束，因此亟需制定相應(yīng)的國家計量檢定規(guī)程，科學(xué)、合理、規(guī)范地統(tǒng)一低壓電流互感器自動化檢定系統(tǒng)的計量性能要求及相應(yīng)的校驗方法。
2 任務(wù)來源
本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《*******》文的要求編寫。
（1）可研階段，2014年1月～3月，標(biāo)準(zhǔn)主要起草人員進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，收集了大量的資料。
（2）啟動標(biāo)準(zhǔn)編制，2014年4月~6月，對資料進(jìn)行整理，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗論證，形成草案稿。
（3）標(biāo)準(zhǔn)起草階段，2014年7月～12月，工作組內(nèi)部討論，對草案稿進(jìn)行修改完善，形成征求意見稿；
（4）征求意見階段，2015年1月～6月；
（5）討論修改階段，2015年5～9月；
（6）送審階段，2015年10～12月
3 標(biāo)準(zhǔn)編寫原則
（1）堅持先進(jìn)性與實用性相結(jié)合、統(tǒng)一性與靈活性相結(jié)合、可靠性與經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合的原則。
（2）結(jié)合各地的實際建設(shè)情況，采用分散與集中討論的形式，提高本標(biāo)準(zhǔn)的實用性。
（3）按照計量專業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，提出具體的技術(shù)指標(biāo)和可行的試驗方法，確保依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)所得的檢定結(jié)果符合計量管理的基本要求。
4 標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容
本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)JJF 1002-2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》的編寫要求進(jìn)行了編制。標(biāo)準(zhǔn)主要結(jié)構(gòu)和內(nèi)容如下：
（1） 目錄
（2） 引言
（3） 標(biāo)準(zhǔn)正文共7章：范圍、引用文件、術(shù)語和計量單位、概述、計量性能要求、通用技術(shù)要求、計量器具控制。
（4）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)4個規(guī)范性附錄：開路電壓測試儀的試驗方法、檢定原始記錄格式；檢定證書/檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式、檢定證書/檢定結(jié)果通知書檢定結(jié)果頁格式。
5 與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性
本標(biāo)準(zhǔn)的制定過程主要依據(jù)和參考如下標(biāo)準(zhǔn)：
JJF 1033—2008  計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范
JJF 1264  互感器負(fù)荷箱校準(zhǔn)規(guī)范
JJG 169  互感器校驗儀
JJG 313  測量用電流互感器
JJG 795  耐電壓測試儀檢定規(guī)程
JJG 1005  電子式絕緣電阻表
JJG 1021—2007  電力互感器
Q/GDW 1572—2014  計量用低壓電流互感器技術(shù)規(guī)范
Q/GDW 1573—2014  計量用低壓電流互感器自動化檢定系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
6 重要條文內(nèi)容的解釋
（1） 適用范圍
自動化檢定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能豐富，涵蓋了電子、機(jī)械、自動化、軟件、計量等多個專業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，作為檢定規(guī)程，本標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容主要是針對與自動化檢定系統(tǒng)的量值溯源有密切關(guān)系的計量標(biāo)準(zhǔn)、測量儀器、功能單元和整體性能，提出了檢定項目和方法。而自動化檢定系統(tǒng)檢測和驗收應(yīng)根據(jù)其制造標(biāo)準(zhǔn)或訂貨條件制定更全面的驗收方案，本標(biāo)準(zhǔn)不能作為驗收標(biāo)準(zhǔn)。
（2）環(huán)境條件
自動化檢定線安裝在網(wǎng)、省或地區(qū)的電能計量中心實驗室，因此必須滿足實驗室條件下使用。另外還要根據(jù)電流互感器檢定的環(huán)境要求、檢定用標(biāo)準(zhǔn)裝置的環(huán)境要求以及檢定線的電氣控制和機(jī)械設(shè)備的環(huán)境要求。Q/GWD4xx“計量用低壓電流互感器”規(guī)定的環(huán)境條件至少是P級（－25℃～40℃），而JJG 1021“電力互感器”規(guī)定的檢定環(huán)境條件是－25℃～55℃，從技術(shù)的角度來說，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器在以上溫度范圍都可以保證準(zhǔn)確度，互感器校驗儀雖然受溫度影響，但檢定規(guī)程要求的測量誤差是10%，對于準(zhǔn)確度2%的校驗儀來說，即使沒有溫度補(bǔ)償，實際誤差達(dá)到5%也是沒有問題的，5%的要求已經(jīng)考慮到提高一個檢定等級。電流負(fù)荷箱按3%的基本誤差，加上±15℃的溫度附加誤差3%，也可以達(dá)到6%的誤差要求。因此檢定用標(biāo)準(zhǔn)裝置在5℃～40℃的環(huán)境下可以滿足JJG 1021的檢定條件。
海拔高度對檢定的影響表現(xiàn)在絕緣試驗方面，海拔高度對低壓電流互感器絕緣試驗的影響幾乎不能發(fā)現(xiàn)，但對于氣動裝置會有一些影響，因此特別提出海拔高度的使用要求。提出4000m的標(biāo)準(zhǔn)是考慮高原地區(qū)如拉薩市的海拔高度。
自動化檢定線是精密設(shè)備，有理由要求實驗室提供高品質(zhì)的電源，但這會增加實驗室建設(shè)的成本，也限制了自動化檢定線的使用條件，因此標(biāo)準(zhǔn)要求檢定線能使用普通的低壓動力電源，具體就是380V三相四線電源，電源電壓允許在－15%～10%之間波動，頻率為50±0.5Hz，供電電壓諧波含量不超過5%。
（3）計量特性
自動化檢定系統(tǒng)計量特性根據(jù)Q/GDW 573的技術(shù)指標(biāo)要求來制定，除了絕緣電阻測量、耐壓試驗、誤差測量所用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和儀器儀表外，本標(biāo)準(zhǔn)增加了對檢定系統(tǒng)的重復(fù)性和一致性，作為檢定系統(tǒng)的整體技術(shù)要求。
（4）檢定項目
本標(biāo)準(zhǔn)主要針對自動化檢定系統(tǒng)的計量準(zhǔn)確性，對絕緣電阻測量單元、工頻耐壓試驗單元、二次繞組匝間絕緣強(qiáng)度試驗單元、基本誤差測量單元提出校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法，而其它單元，如上料、輸送、識別定位、分選貼標(biāo)、下料等單元本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定僅進(jìn)行功能性要求，沒有規(guī)定嚴(yán)格的試驗條件和方法。
（5）二次繞組匝間絕緣試驗
    當(dāng)多臺電流互感器同時進(jìn)行二次繞組匝間絕緣耐壓試驗時，一次電流回路需要有比較大的電壓輸出，在設(shè)計升流電源時應(yīng)予以注意。例如LMZ4型電流互感器鐵芯截面積可能達(dá)到8cm2，鐵芯飽和時每匝感應(yīng)電勢約0.3V，12只鐵芯串聯(lián)后在一次導(dǎo)體上感應(yīng)電勢為3.6V。如果一次電流為1500A，則升流器的輸出為5.4kVA，考慮到裕度，升流器應(yīng)配備7.5kVA以上的容量。如果串聯(lián)數(shù)超過12臺，則需要考慮更大的電源或者改用分批試驗的方式。
（6）測量重復(fù)性
自動化檢定系統(tǒng)進(jìn)行誤差測量時采用機(jī)械裝置進(jìn)行互感器的一次和二次接線。所用機(jī)械裝置的定位準(zhǔn)確度和壓接牢固程度會影響誤差測量結(jié)果。通過對自動化檢定系統(tǒng)的重復(fù)性測試，可以有效判斷其拆接線裝置是否能夠滿足長期工作需要。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各工位的測量重復(fù)性應(yīng)不超過JJG 1021中0.2S級電流互感器誤差限值的1/10。因為重復(fù)性是測量結(jié)果不確定度的主要分量之一，若重復(fù)性超過這一限值，測量不確定度則很可能超過Q/GDW 572中相應(yīng)等級互感器誤差限值的1/3，會導(dǎo)致檢定系統(tǒng)不滿足檢定該等級互感器的需要。
（7）多工位一致性
自動化檢定系統(tǒng)有多個工位，各工位的定位、拆接線、引線等均不相同，因此對同一互感器的測量結(jié)果會有差異。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不同工位的多次測量結(jié)果之間，其最大值與最小值的差值應(yīng)不超過JJG 1021中0.2S級電流互感器誤差限值的1/3。每個工位的測量不確定度U應(yīng)小于誤差限值的三分之一，若兩個工位的測量結(jié)果不相關(guān)，則差異值的限值應(yīng)為 U。然而考慮到不同工位所用的標(biāo)準(zhǔn)器、測量儀器均相同，而且Q/GDW 572的誤差限值本身就相當(dāng)于JJG 1021的60%，所以本標(biāo)準(zhǔn)采用JJG 1021中0.2S級電流互感器誤差限值的1/3作為多工位測量結(jié)果一致性的限值。從以上推算過程來看，這一要求應(yīng)該是比較寬松的。
（8）復(fù)校時間間隔
自動化檢定系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)互感器的校準(zhǔn)周期為2年，其余測量設(shè)備周期一般為1年。從整體角度考慮，建議自動化檢定系統(tǒng)整體的校準(zhǔn)周期為1年。
標(biāo)準(zhǔn)對自動化檢定系統(tǒng)的期間核查方法和核查間隔給出了建議。一般計量標(biāo)準(zhǔn)的核查有傳遞比較法和留樣統(tǒng)計控制法。傳遞比較法的優(yōu)點是核查步驟簡單、結(jié)果容易判定，缺點是需要檢定實驗室用更高等級的標(biāo)準(zhǔn)配合進(jìn)行核查。留樣統(tǒng)計控制法不需要檢定實驗室配合，自動化檢定系統(tǒng)自身就可以完成核查，缺點是需要具備誤差穩(wěn)定的樣品，需要通過多次測量用統(tǒng)計方法建立樣品的誤差控制線，對核查人員的素質(zhì)要求較高。綜合以上因素，本標(biāo)準(zhǔn)建議采用傳遞比較法進(jìn)行核查。而實際中一般省級計量中心已經(jīng)開展了對流水線檢定結(jié)果的抽查工作。