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文檔簡介
JJF（魯）161-2023
高壓電能表校準裝置校準規(guī)范
1范圍
本規(guī)范適用于參比頻率為50Hz，電壓范圍為6kV~35kV的三相或單相高壓電能表校
準裝置的校準。
2引用文件
本規(guī)范引用了下列文件：
JJG597交流電能表檢定裝置
GB/T32856-2016高壓電能表通用技術要求
GB/T37968-2019高壓電能計量設備檢驗裝置
凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于該規(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概述
高壓電能表校準裝置（以下簡稱裝置）是用來校準高壓電能表的裝置，其通常由控制
模塊、高壓源、標準表、標準互感器（或其他電參量轉換設備）或其組合及誤差計算系統(tǒng)
組成，裝置分為單相裝置和三相裝置，其中，三相裝置可以在三相三線、三相四線的接線
方式下工作。以單相裝置為例，其結構框圖如圖1所示。
I反饋電流互感器
控制
模塊I輸出電流
標
準電壓電流源
表
誤差計電壓
U輸出
算系統(tǒng)
U反饋電壓互感器
圖1單相裝置結構框圖
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4計量特性
4.1基本誤差
基本誤差用相對誤差表示。各等級裝置的基本誤差不應超過表1、表2的規(guī)定。
表1裝置有功電能測量的最大允許誤差
功率因數(shù)各等級裝置的最大允許誤差
負載電流范圍
cosφ0.02級0.05級0.1級
1±0.03%±0.07%±0.2%
0.5L
單相和平衡負載＜±0.05%±0.1%±0.3%
0.2Imin≤IImin0.8C
0.25L
±0.07%±0.2%±0.5%
0.5C
1±0.02%±0.05%±0.1%
0.5L
單相和平衡負載＜±0.03%±0.07%±0.2%
Imin≤IImax0.8C
0.25L
±0.05%±0.1%±0.3%
0.5C
1±0.05%±0.1%±0.3%
＜
0.2Imin≤IImin0.5L
±0.07%±0.2%±0.5%
0.8C
不平衡負載
1±0.03%±0.07%±0.2%
＜
Imin≤IImax0.5L
±0.05%±0.1%±0.3%
0.8C
注：Imax、Imin分別為電流的最大量限、最小量限。
2
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表2裝置無功電能測量的最大允許誤差
各等級裝置的最大允許誤差
功率因數(shù)
負載電流范圍
sinφ0.2級0.3級
1±0.3%±0.5%
0.2Imin≤I＜Imin0.5±0.5%±0.7%
0.25±0.7%±1.0%
單相和平衡負載
1±0.2%±0.3%
Imin≤I＜Imax0.5±0.3%±0.5%
0.25±0.5%±0.7%
1±0.5%±0.7%
0.2Imin≤I＜Imin
0.5±0.7%±1.0%
不平衡負載
1±0.3%±0.5%
Imin≤I＜Imax
0.5±0.5%±0.7%
4.2裝置的測量重復性
裝置的測量重復性用實驗標準差表征，實驗標準差不應超過表3和表4的規(guī)定。
表3裝置有功測量允許的實驗標準差限值
裝置的準確度等級0.02級0.05級0.1級
cosφ=1.00.0025%0.005%0.01%
cosφ=0.5L0.0030%0.007%0.02%
表4裝置無功測量允許的實驗標準差限值
裝置的準確度等級0.2級0.3級
sinφ=1.00.02%0.03%
sinφ=0.5L0.03%0.07%
4.3監(jiān)視示值的誤差與顯示
裝置配置的監(jiān)視儀表（含內置儀表或虛擬儀表）應與裝置的測量范圍相適應，在實
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際工作狀態(tài)下，監(jiān)視示值（以及不能直接顯示的默認值）與裝置輸出實際值之間的誤差
應不超過表5的規(guī)定，起動電流和起動功率的監(jiān)視示值誤差不超過5%。各監(jiān)視示值的
分辨力應不超過其對應誤差限的1/5。潛動試驗時，電壓回路實際輸出能達到額定電壓
回路的80%~115%，電流回路的實際輸出電流應為零。顯示監(jiān)視示值的軟件界面應方便
監(jiān)視輸出狀態(tài)。
表5監(jiān)視示值的誤差限值
裝置的有功準確度等級0.02級0.05級及以下等級
電壓（相對誤差）±0.2%±0.2%
電流（相對誤差）±0.2%±0.5%
相位（絕對誤差）±0.3o±0.5o
功率（相對誤差）±0.2%±0.5%
頻率（相對誤差）±0.1%±0.2%
4.4對稱度
三相裝置應能輸出對稱的電量，在裝置指示(或默認)對稱時，實際輸出的對稱度應不
超過表6的規(guī)定。
表6三相裝置輸出的對稱度
裝置的準確度等級0.02級0.05級及以下等級
電壓對稱度（%）±0.3±0.5
電流對稱度（%）±0.5±1.0
相位對稱度（o）12
4.5波形失真度
在規(guī)定的輸出負載范圍內，裝置輸出的波形失真度應不超過表7規(guī)定。
表7三相裝置輸出的波形失真度
裝置的準確度等級0.02級0.05級0.1級
波形失真度（%）±0.5±1±2
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4.6功率穩(wěn)定度
裝置輸出功率穩(wěn)定度在規(guī)定的輸出負載范圍內應不超過表8規(guī)定。
表8裝置輸出功率穩(wěn)定度
裝置的準確度等級0.02級0.05級0.1級
功率穩(wěn)定度（%）0.020.050.1
注：
1.以上指標不適用于合格性判別，僅供參考。
2.計量特性以產(chǎn)品技術指標為準。
5校準條件
5.1環(huán)境條件
溫度：(23±2)℃；
相對濕度：小于等于75%；
供電電源：應滿足制造廠及有關規(guī)定；
其他條件：實驗室應配備保障人員安全的高壓防護用具，具備良好的接地設施。
5.2測量標準及其他設備
5.2.1標準測量系統(tǒng)
校準時所需的標準測量系統(tǒng)主要由標準電能表、標準電壓互感器、標準電流互感器組
合而成。確定被校裝置的誤差時，使用的測量標準的準確度等級不應低于表9的規(guī)定。
表9標準測量系統(tǒng)準確度等級
裝置準確度等級0.02級0.05級0.1級
三相標準電能表0.01級（加修正）0.02級0.03級
標準電壓互感器0.002級0.005級0.01級
標準電流互感器0.002級0.005級0.01級
5.2.2失真度測量儀器
由失真度測量儀器引入的不確定度應不超過被校裝置最大允許誤差絕對值的1/5。
5.2.3電流電壓轉換儀器
由電流電壓轉換儀器引入的不確定度應不超過被校裝置最大允許誤差絕對值的1/5。
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6校準項目和校準方法
6.1校準項目
測量系統(tǒng)的校準項目見表10。
表10校準項目
序號校準項目校準方法
1監(jiān)視示值誤差6.2.2
2對稱度6.2.3
3波形失真度6.2.4
4功率穩(wěn)定度6.2.5
5基本誤差6.2.6
6裝置的測量重復性6.2.7
6.2校準方法
6.2.1校準前準備
裝置的標志應符合國家相關技術文件的規(guī)定，裝置應明示產(chǎn)品名稱及型號、出廠編號
（或設備編號）、準確度等級、測量范圍（或量限）、制造廠商（或商標）等信息，應有顯
著的接地端子。
裝置應能進行起動試驗、潛動試驗；三相裝置還應能進行不平衡負載試驗。三相裝置
初始狀態(tài)應為正相序，能進行相序轉換的裝置應有相序的指示（或監(jiān)視）功能。
6.2.2監(jiān)視示值誤差
將標準測量系統(tǒng)的電流測量回路串聯(lián)在裝置的電流輸出回路，電壓測量回路并聯(lián)在裝
置的電壓輸出回路，采用比較法確定電壓、電流、功率、相位和頻率的監(jiān)視示值誤差。
在控制量限和其它認為有必要的量限進行校準。
注：控制量限一般指經(jīng)常使用、較能代表裝置計量性能、通常作為制造商和用戶對計量性能進行調
整和長期考核的主要參考量限?？刂屏肯蘅蓞f(xié)商確定，不能協(xié)商確定的由校準部門確定。
確定電壓監(jiān)視示值誤差時，在控制量限輸出的60%~120%范圍內選取不少于3個常用
試驗點；確定電流監(jiān)視示值誤差時，在控制量限輸出的40%～120%范圍內選取不少于3
個常用試驗點；確定相位監(jiān)視示值誤差時，電壓、電流調至控制量限輸出的100%，選擇
不少于3個常用試驗點；確定功率監(jiān)視示值誤差時，在控制量限輸出的40%～120%范圍內
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選取不少于3個常用試驗點；確定頻率監(jiān)視示值誤差時，在控制量限輸出100%時測量額
定頻率點。
6.2.3對稱度
對于三相裝置，選擇控制量限，調節(jié)裝置輸出，使監(jiān)視儀表顯示最佳對稱狀態(tài)。
將標準測量系統(tǒng)的電流測量回路串聯(lián)在裝置的電流輸出回路，電壓測量回路并聯(lián)在裝
置的電壓輸出回路，同時在裝置輸出端測量三相線電壓、相電壓、相電流，分別在功率因
數(shù)1.0和0.5L下進行測量，由式（1）、（2）計算電壓對稱度V、電流對稱度I，取三相
計算結果中最大值為最終對稱度測量結果。
VV
x100%（1）
VV
II
x100%（2）
II
式中：
電壓對稱度；
V——
電流對稱度；
I——
相電壓（或線電壓）；
Vx——
V——三相相電壓（或線電壓）平均值；
相電流；
Ix——
I——三相相電流平均值。
將標準測量系統(tǒng)的電流測量回路串聯(lián)在裝置的電流輸出回路，電壓測量回路并聯(lián)在裝
置的電壓輸出回路，同時測量任一相電壓和對應電流間的相位角，取相位角之間最大差值
作為相間相位對稱度；測量任一相電壓（電流）與另一相電壓（電流）間的相位角，取其
與120°的最大差值作為線間相位對稱度。分別在功率因數(shù)1.0和0.5L下進行測量。
6.2.4波形失真度
校準時在控制量限下進行。
將標準電壓互感器并聯(lián)在裝置的電壓輸出回路，電壓互感器二次端連接失真度測量儀
器，其測量結果為裝置電壓失真度。
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將標準電流互感器串聯(lián)在裝置的電流輸出回路，電流互感器二次端連接電流電壓轉換
設備，電流電壓轉換設備輸出端連接至失真度測量儀器，其測量結果為裝置電流失真度。
6.2.5功率穩(wěn)定度
選擇控制量限，分別在功率因數(shù)1.0、0.5L時進行測量。將標準測量系統(tǒng)的電流測量
回路串聯(lián)在裝置的電流輸出回路，電壓測量回路并聯(lián)在裝置的電壓輸出回路，1s~1.5s讀
一次功率，測量時間至少2min。中間不允許對輸出進行調節(jié)。三相裝置應分別在三相平
衡負載和不平衡負載下進行。裝置輸出負載功率的穩(wěn)定度按式（3）計算，計算中應去掉
粗大誤差：
1n
4cos(pip)
n1
i=1100%（3）
Pp
式中：
裝置的功率穩(wěn)定度；
P——
第次測量的功率讀數(shù)（）；
pi——ii=1,2,3…n
p——n次功率讀數(shù)的平均值；
n——測量次數(shù)。
6.2.6基本誤差
計算基本誤差方法
三相三線基本誤差校準接線方式如圖2所示，三相四線基本誤差校準接線方式如圖3
所示。將標準測量系統(tǒng)的電流測量回路串聯(lián)在裝置的電流輸出回路，電壓測量回路并聯(lián)在
裝置的電壓輸出回路，將裝置的脈沖輸出接入標準電能表的脈沖輸入端口，經(jīng)預熱穩(wěn)定后，
在最小負載下施加電壓電流。
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Ua電壓互感器AUa
UaoUao
三
UbUb
被UboUbo
電壓互感器
C相
UcUc
UcoUco
測標
準
裝
Ia
Ia電流互感器A電
IaoIao
Ib
置Ib能
IboIbo
IcIc
電流互感器C表
IcoIco
高頻脈沖
圖2三相三線基本誤差校準連接圖
Ua
電壓互感器AUa
Uao
Uao
Ub三
電壓互感器BUb
被
Ubo
Ubo
Uc相
Uc
電壓互感器
UcoC
Uco
測標
準
裝
Ia電
電流互感器AIa
Iao
Iao
置
Ib能
電流互感器BIb
Ibo
Ibo
Ic表
Ic
電流互感器C
Ico
Ico
高頻脈沖
圖3三相四線基本誤差校準連接圖
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裝置的基本誤差按公式（4）計算得出：
NnomNact
i100%（4）
Nact
式中：
裝置的基本誤差；
i——
給定測量周期內標準測量系統(tǒng)期望的脈沖數(shù)；
Nnom——
試驗期間從被檢裝置收到的實際脈沖數(shù)。
Nact——
脈沖信號同步采樣的控制
應選取適當?shù)牟蓸訒r間，使被控制設備有足夠的電能脈沖累計值。此時，一個脈沖與
脈沖累計值之比不超過對應誤差限的1/100。但有功測量和無功測量時采樣時間最長不應
超過式（5）和式（6）計算的T：
S
T60n（5）
P0
式中：
T——采樣時間；
該量限額定視在功率；
Sn——
有功調定功率。
P0——
S
T60n（6）
Q0
式中：
無功調定功率。
Q0——
試驗量限的選擇
基本誤差在表11給出的試驗量限進行校準（該試驗量限是指電壓和電流量限的組合）。
根據(jù)需要，用戶和校準部門均可要求增加其它試驗量限。表11中包括的試驗點，如果實際
上不使用，可不予測量。
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表11基本誤差試驗量限
序號電壓電流功率因數(shù)負載試驗量限數(shù)
1.0
平衡負載（單相）、
1UcIc0.5L、0.25L1
不平衡負載
0.5C、0.8C
Umin≤Ui≤Umax1.0
2Ic平衡負載（單相）i=2
（Ui≠Uc）
0.5L
Imin≤Ii≤Imax1.0
3Uc平衡負載（單相）i=4
（Ii≠Ic）
0.5L
1.0
平衡負載（單相）、
4UminIc0.5L1
不平衡負載
0.5C、0.8C
注：
1、Umax、Imax、Umin、Imin、Uc、Ic分別為電壓（電流）的最大量限、最小量限、控制量限；
2、無功試驗時按實際需要選擇感性負載或容性負載；
3、最小負載僅相當于連接一個測量儀表，最大負載相當于在電壓線路或電流線路最大輸出消耗時
連接最多的儀表；
4、如果裝置試驗電流或電壓量限小于i，則試驗量限數(shù)可適當減少。
試驗量限用圖表的形式表示如圖4所示。
I
Imax
(3)
Ic(2)(2)(1)(2)
(3)
Imin
UminUcUmaxU
圖4試驗量限選擇圖
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確定基本誤差時，0.05級和0.1級裝置每一負載功率下至少記錄兩次誤差數(shù)據(jù)，
取平均值作為結果，0.02級裝置每一負載功率下至少記錄五次誤差數(shù)據(jù)，取平均值做結果。
記錄有明顯錯誤或負載功率急劇波動時測得的數(shù)據(jù)除外。
6.2.7裝置的測量重復性
選擇控制量限，在功率因數(shù)1.0、0.5L下分別確定有功基本誤差和無功基本誤差。0.05
級及0.1級裝置進行不少于5次測量，0.02級裝置進行不少于10次測量，每次測量必須從
開機初始狀態(tài)重新調整至測量狀態(tài)。按式（7）計算實驗標準差S(%)：
n
12（）
S(%)(i)7
n1i1
式中：
第次測量時被檢裝置的基本誤差；
i——i
——各次基本誤差的平均值；
n——重復測量的次數(shù)。
7校準結果表達
校準結果應在校準證書上反映。校準證書應至少包括以下信息：
a)標題：“校準證書”；
b)實驗室名稱和地址；
c)進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；
d)證書的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標識；
e)客戶的名稱和地址；
f)被校對象的描述和明確標識；
g)進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的接收
日期；
h)如果與校準結果的有效性應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行說明；
i)校準所依據(jù)的技術規(guī)范的標識，包括名稱及代號；
j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；
k)校準環(huán)境的描述；
l)校準結果及其測量不確定度的說明；
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m)對校準規(guī)范的偏離的說明；
n)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識；
o)校準結果僅對被校對象有效的聲明；
p)未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。
8復校時間間隔
建議復校時間間隔為2年。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、
儀器本身質量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間
間隔。
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附錄A高壓電能表校準裝置基本誤差不確定度評定示例
A.1概述
將標準電壓互感器和標準電流互感器接入被測裝置線路，標準電流互感器和標準電壓
互感器的二次端接入標準電能表，被測裝置的脈沖輸出接入標準電能表，從而計算出被測
裝置的基本誤差。
測量標準：三相標準電能表0.01級
2臺標準電壓互感器0.001級
2臺標準電流互感器0.001級
被測對象：0.05級高壓電能表校準裝置。
A.2測量模型
測量模型見公式（A.1）。
0（A.1）
式中：
——高壓電能表校準裝置基本誤差；
0——標準測量系統(tǒng)測得的基本誤差。
A.3由測量重復性引入的不確定度u1
在相同條件下，將被測對象，在三相三線接線方式下測量10kV、100A、cos=1.0測
量點，獨立重復測量10次，10次的數(shù)據(jù)見表A.1。
表A.1重復性測量數(shù)據(jù)
次數(shù)nxi（%）
1-0.015
2-0.022
3-0.014
4-0.013
5-0.015
6-0.013
7-0.014
8-0.012
9-0.016
10-0.015
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用Bessel公式計算得:
平均值:
n
xi
xi1-0.015%
n
測量重復性s為：
n
2
(xix)
si10.0028%
n1
因實際測量中基本誤差取兩次平均值作為結果，所以測量重復性引入的標準不確定度：
0.0028%
u10.0020%
2
A.4由三相標準電能表準確度引入的不確定度u2
測量中使用三相標準電能表為0.01級，在cosφ=1.0時，標準電能表測量最大允許誤差
為0.01%，在區(qū)間內認為服從均勻分布，包含因子k=3，可得三相標準電能表準確度引
入的不確定度：
0.01%
u20.00577%
3
A.5由標準互感器合成誤差引入的不確定度u3
三相三線測量互感器綜合誤差計算公式為：
0.5(fU1fI1fU2fI2)0.0084[(I1U1)(I2U2)]
0.289[(fI2fU2)(fI1fU1)]tan0.0145[(I1U1)(I2U2)]tan
式中：
為互感器綜合誤差（%）；
、為標準電壓互感器的比值差（%）；
α
t、