ICS17.200

N10T/CSMT

團體標準

T/CSMT-DE-00*—2022

智能功率變送器校準規(guī)范

Calibrationspecificationforintelligentpowertransmitter

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國計量測試學會發(fā)布

T/CSMT-DE-DO*—2022

智能功率變送器校準規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了智能功率變送器校準的技術(shù)要求、校準條件、校準項目和校準方法、校準結(jié)果和復

校間隔等。

本文件適用于智能功率變送裝置的現(xiàn)場及實驗室校準。

2引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注口期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T13850-1998交流電量轉(zhuǎn)換為模擬量或數(shù)字信號的電測量變送器

JJG（電力）01-94電測量變送器檢定規(guī)程

NR/T42124-2017電測量變送器校準規(guī)范

3術(shù)語和計量單位

下列術(shù)語和定義適用于本文件

3.1

智能功率變送器Intelligentpowertransmitter

以測量、控制和保護為目的，將基波電磁功率實時轉(zhuǎn)換為直流電流輸出，并滿足功率源穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)

控制要求的裝置。

3.2

暫態(tài)transient

當過程變量或變量已經(jīng)改變并且系統(tǒng)尚未達到穩(wěn)定狀態(tài)時，系統(tǒng)被稱為處于瞬態(tài)狀態(tài)，又稱為暫

態(tài)。

3.3

穩(wěn)態(tài)steady-statep

在所有瞬態(tài)效應消失后，當所有輸入品保持恒定時系統(tǒng)所維待的狀態(tài)

4概述

智能功率變送器，它采用單片機作為控制核心，可實現(xiàn)三相四線或其它任意線制的電壓、電流等

全部電參數(shù)的測量，是傳統(tǒng)功率變送器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。智能功率變送器采用交流采樣算法、數(shù)字式

諧波測量和濾過技術(shù)，適用于多種復雜環(huán)境及惡劣場所，測量精度更高、抗干擾能力更強，廣泛應用

于電力、郵電、石油，煤炭、冶金、鐵道、市政、智能大廈等行業(yè)、部門的電氣裝置，自動控制及調(diào)

度系統(tǒng)。

5技術(shù)要求

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5.1外觀和標識

智能功率變送器的標識應完整、清晰，并具有以下信息：產(chǎn)品名稱、出廠編號、接線圖、生產(chǎn)年

份、型號規(guī)格、測量范圍、準確度等級、制造商名稱等。

5.2穩(wěn)態(tài)計量性能

智能功率變送器在參比條件下工作時，在輸出信號標稱值任一點上的誤差（以基準值的百分數(shù)來

表示，按公式1計算），其最大允許誤差見表1。

表|智能功率變送器最大允許誤差表

準確度等級0.10.20.5

測量級CT最大允許誤差±0.1%±0.2%±0.5%

保護級CT最大允許誤差±2.0%±2.5%±2.5%

_4x-4s

一人

x100%⑴

式中：

r——智能功率變送器的誤差;

心一一被校裝置顯示值；

4——標準裝置顯示值；

AF----基準值。

5.3絕緣電阻

在環(huán)境溫度為15℃?35℃,相對濕度為45%?75%時，用開路電壓為直流500V的測試儀器測量智能

變送器各回路之間的絕緣電阻，應符合以下規(guī)定：所有導電電路與地（或與地有良好接觸的金屬框架）

之間，以及無電氣聯(lián)系的各導電電路之間的絕緣電阻應不小F20MQ

5.4絕緣強度

在環(huán)境溫度為15℃?35℃,相對濕度為45%?75%時，智能功率變送器各導電電路對地（即外殼或

外露的非帶電金屬零件）之間，施加表2所規(guī)定的頻率為50Hz的試驗電壓，歷時1min應無擊穿和飛

瓠現(xiàn)象。

表2試驗電壓

智能功率變送器湍子標稱電壓U/V試驗AC電壓/V

U>632000

UW63500

5.5響應時間

響應時間不大于90mso

5.6紋波系數(shù)

紋波系數(shù)不大于C%：輸出紋波含量（峰峰值）不應超過正向輸出范圍的2。％,。是智能功率變

送器的等級指數(shù)。

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5.7CT、PT斷線切換時間

當工作電壓輸入回路發(fā)生CT、PT斷線時，裝置將CT、PT切換到另一組正常的CT、PT輸入回

路的切換時間應不大于20ms。

5.8電流切換復歸時間

電流值恢復止常到切換至測量級CT輸入回路電流的時間應不大于2s。

5.9暫態(tài)計量性能

在發(fā)生瞬時性故障的100ms內(nèi)，測量被測裝置輸出信號的最大值和最小值，參照式（1）計算其

基本誤差值，基本誤差值應不大于±2.5%。

6計量器具控制

計量器具控制包括首次校準（實驗室校準）和后續(xù)校準1周期校準）。

6.1校準條件

無論在實驗室校準或者現(xiàn)場校準其校準條件應滿足以下要求：

a）環(huán)境溫度：2O'C±5℃；

b）相對濕度：45%?75%；

c）大氣壓力：86kPa?IO6kPa：

d）電源電壓：198V?242V；

e）電源頻率：49.5Hz?50.5Hz；

f）校準場地周圍應無其他強外磁場干擾。

6.2校準設(shè)備

6.2.1測量用標準裝置

校準裝置中配套使用的標準表或標準變送器、變送器輸出電壓和電流測量用儀表不應超過表4的

規(guī)定值。

表4校準裝置準確度等級和允許的測量誤差

智能功率變送器0.10.20.5

校準裝置準用度等級0.020.050.1

校準裝置允許的測量誤差（以變送器測量

±0.02±0.05±0.1

上限的百分數(shù)表示，%）

變送器輸出電壓和電流測量用儀表的測量

±0.01±0.01±0.02

誤差（以變送器測顯上限的百分數(shù)表示，％）

4

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6.2.2其它設(shè)備

其它設(shè)備性能應符合表5的要求。

表5其它設(shè)備性能要求

序號設(shè)備名稱性能耍求

1絕緣電阻表準確度等級應不低于10級，輸出電壓500V。

2耐電壓測試儀準確度等級應不低于5級，工頻輸出電壓應不小于2kV。

7校準項目和校準方法

7.1校準前準備

智能功率變送器應可靠接地，絕緣電阻及耐壓試驗要求見表6。

表6絕緣電阻及耐壓試驗要求

絕緣試驗耐壓試驗

施加電壓及加壓

序號被試回路兆歐表輸出

試驗結(jié)果試驗結(jié)果

電壓時間

1直流輸入回路一地

2交流輸入回路一地

500V大于20MD2kV\Imin應無擊穿或閃絡

3信號輸入觸點一地

4無電氣連接的各回路之間

7.2校準項目

智能功率變送器的校準項目見表7。

表7校準項目

序號校準項目校準方法

1穩(wěn)態(tài)計量性能7.4.1

2響應時間7.4.2

3紋波系數(shù)7.4.3

4CT、PT斷線切換時間7.4.4

5暫態(tài)計量性能7.4.5

7.3校準接線

根據(jù)智能功率變送器輸出電壓信號或輸出電流信號，連接到校準裝置的相應測量端口，三相四線智能

功率變送器接線如圖1所示，三相三線智能功率變送器接線圖如2所示。

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三

和

四

標

線

準

智

裝

能

置

功

率

變

送

得

圖1：三相四線智能功率變送器校準接線圖

a0

O公

0電

電:

壓JR

0飾

飾

三

入

出

相

O卬端

端

三

線

電00

也

智

流

流

能

輸

/m00輸

〃

功

出

入

調(diào)

標

洲

00率

準

變

裝00

/vl送

置,

l器

信號輸信號輸

入端

圖2：三相三線智能功率變送器校準接線圖

7.4校準方法

7.4.1穩(wěn)態(tài)計量性能校準

7.4.1.1測量級CT功率輸出準確度校準

智能功率變送器采用測量級CT計算功率條件下。施加標稱電壓，按照不低于表8要求選取測試負載

點，并按照圖1或圖2進行接線，在每一個試驗點上，用校準裝置施加標準信號，記錄標準信號和校準裝置

測量的對應變送器輸出值。被校裝置的功率示值誤差按公式（1）計算，試驗結(jié)果應滿足5.2的要求。

2

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表8校準功率誤差時應調(diào)定的負載點

cos<t>=0.5L

準確度等級COS<I>=1

cos<t>=0.5C

100%Z?,75%4,50%4,25%4,

0.1100%A,50%A

10%A,0%A

100%Z),75%Z.,50%A,25%A,

0.2100%A,50%A

10%A,0%A

100%A,75%A,50%A,25%/b,

0.5100%A,50%A

10%A,0%/t.

7.4.1.2保護級CT功率輸出準確度校準

智能功率變送器采用保護級CT計算功率條件下。施加標彌電壓，按照不低于表8要求選取測試負載

點，并按照圖1或圖2進行接線，在每?個試驗點上，用校準裝置施加標準信號，記錄標準信號和校準裝置

測量的對應變送器輸出值。被校裝置的功率示值誤差按公式（1）計算，試驗結(jié)果應滿足5.2的要求。

7.4.2響應時間校準

按照以下方法對智能功率變送器的響應時間進行校準：

a）給被測裝置施加一個上升的階躍激勵量，能夠使輸出量產(chǎn)生從輸出范圍的0%到90%的變化，記

錄被測裝置輸出波形，測晟從施加階躍量到輸出最穩(wěn)定達到輸出范圍的90%所經(jīng)歷的時間。

b）給被測裝置施加一個下降的階躍激勵量，能夠使輸出量產(chǎn)生從輸出范圍的100%到10%的變化，記

錄被測裝置輸出波形，測量從施加階躍量到輸出量穩(wěn)定達到輸出范圍的10%所經(jīng)歷的時間。

c）選取二者中的較大值作為響應時間的測試值，試驗結(jié)果應滿足5.5的要求。

7.4.3紋波系數(shù)校準

給被測裝置施加激勵使輸出量等于其較高標稱值，當輸出信號穩(wěn)定時，記錄被測裝置輸出波形，測量輸

出信號的波動分量的峰-峰值，獲取輸出信號中的最大紋波量，試驗結(jié)果應滿足5.6的要求。

7.4.4CT、PT斷線切換時間

在被測裝置的工作電壓輸入回路通入標稱工作電壓，在測量級CT輸入回路和保護級CT輸入回路同

時通入標稱電流范圍內(nèi)的正常工作電流，在保護級CT輸入回路模擬電流過流、電流突變等故障情況，記

錄被測裝置輸出波形，檢查被測裝置工作電流是否切換至保護級CT輸入回路，并測量電流切換時間，試

驗結(jié)果應滿足5.7的要求。

在被測裝置的工作電壓輸入回路模擬PT斷線故障，另外一路電壓輸入正常，記錄被測裝詈輸出波形，

檢查被測裝置工作電壓是否切換至另外一路電壓輸入回路，并測量電壓切換時間，試驗結(jié)果應滿足5.7的

要求。

7.4.5電流切換復歸時間

3

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在被測裝置的工作電壓輸入回路通入標稱工作電壓，模擬故障電流使裝置工作電流采用保護級CT輸入

回路，將保護級CT輸入回路電流輸入值改變至標稱電流范圍內(nèi)的電流值，記錄被測裝置輸出波形，測

量從電流值恢復正常到切換至測量級CT輸入回路電流的時間，試驗結(jié)果應滿足5.8的要求。

7.4.6暫態(tài)計量性能

用校準裝置模擬單相接地短路、兩相接地短路、兩相相間短路及三相故障，故障為持續(xù)100ms的瞬時

性牧障，接入被測裝置，觀察其在線路上發(fā)生各種類型故障時的暫態(tài)情況下的功率輸出變化特性。記錄標準

信號和校準裝置測量的對應變送器輸出值。被校裝置的功率示值誤差按公式（1）計算，試驗結(jié)果應滿足

5.9的要求。

8校準結(jié)果表達

校準結(jié)果應在校準證書（報告）上反應，校準證書（報告）應至少包括以下信息：

a）標題，如“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）證書或報告的唯一性標識（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(jié)果的有效性和應用有關(guān)叱應說明被校對象的接收日期

h）如果與校準結(jié)果的有效性和應用有關(guān)時,應對被校樣品的抽樣程序進行說明

i）對校準所依據(jù)的技術(shù)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；

1）校準結(jié)果及其測量不確定度的說明；

m）對校準規(guī)范的偏離的說明；

n）校準證書和校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識；

o）校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；

P）未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書或報告的聲明。

校準原始記錄格式見附錄A,校準證書內(nèi)頁格式見附錄B,校準證書校準結(jié)果頁格式見附錄C,測量不

確定度的評定與表示見附錄Do

9校準時間間隔

建議復校的時間間隔為2年。由于復校時間間隔的長短由儀器使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸

多因素所決定的，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。

4

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附錄A

(規(guī)范性附錄)

校準原始記錄格式

原始記錄編號：___________________

委托單位樣品名稱

制造單位型號

出廠編號規(guī)格

準確度等級校準依據(jù)

校準時使用的標準器

準確度等級/不確定度制造廠及證書有效期

標準器名稱型號規(guī)格編號/測量范圍證書編號

/最大允許誤差出廠編號至

校準地點校準日期

環(huán)境溫度相對濕度

1.交流耐壓：2.絕緣電阻：

3.校準項目

(1)響應時間

上升響應時間(ms)下降響應時間(ms)

(2)紋波系數(shù)：

(3)CT、PT斷線切換時間：

(4)電流切換復歸時間

(5)穩(wěn)態(tài)計量性能

相線cosd)lb標準表功率輸出被校變送器輸出誤差(盼擴展不確定度

(6)暫態(tài)計量性能

模擬故障類型cos<i>lb標準表功率輸出被校變送器輸出誤差⑸擴展不確定度

校準員：核驗員：

5

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附錄B

（規(guī)范性附錄）

校準證書（報告）內(nèi)頁格式

證書編號xxxxxx-xxxx

校準機構(gòu)授權(quán)說明

校準環(huán)境條件及地點：

溫度?C地點

相對濕度%其它

校準所依據(jù)的技術(shù)文件（代號、名稱）：

所使用的主要測量標準：

不確定度或準確度等檢定/校準證

名稱測量范圍證書有效期至

級或最大允許誤差書編號

注：

1.XXXXX僅對加蓋“XXXXX校準專用章”的完整證書負責。

2.本證書的校準結(jié)果僅對所校雜的對象有效。

3.未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復印證書。

第X頁共X頁

6

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附錄C

（規(guī)范性附錄）

校準證書校準結(jié)果頁格式

證書編號XXXXXX-XXXX

校準結(jié)果

1.響應時間：

2.紋波系數(shù)：

3.CT、PT斷線切換時間：

4.電流切換復歸時間

5,穩(wěn)態(tài)計量性能

相線cos小1b誤差魏）擴展不確定度

6.暫態(tài)計量性能

模擬故障類型cos小lb誤差冊）擴展不確定度

第X頁共X頁

7

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附錄D

(資料性附錄)

測量不確定度評定示例

D.1概述

環(huán)境條件：溫度21°C,相對濕度56%；

測量標準：多功能標準源，準確度等級：0.05級；

被測對象：智能功率變送器；

測量方法：以穩(wěn)態(tài)計量性能為例，采用直接比較法，用多功能標準源輸出交流57.7V電壓，1A電流,

記錄智能功率變送器功率顯示值,

D.2建立測量模型，列出不確定度傳播律

D.2.1建立測量模型

設(shè)多功能標準源的輸出的標準值為N,被校智能功率變送器的示值為X。對?于多功能標準源和被校智

能功率變送器，在標準條件下，溫度、濕度、磁場、電源變化帶來的影響可忽略，則被校智能功率變送器

功率示值的誤差可表示為

(D.1)

式中：y——被校智能功率變送器示值的誤差，V；

/——被校智能功率變送器的示值，V；

——多功能標準源輸出的標準值，V。

D.2.2不確定度傳播律

依照公式：

r-lLCXiJ

可得—修”(%)+修上⑺+閡Z(N)

式中：Uc(y)------差值不確定度；

u(修)——被校智能功率變送器測量重復性引入的標準不確定度;

u(x2)—被校智能功率變送器的分辨力引入的標準不確定度；

u(N)——多功能標準源引入的標準不確定度。

由于丫輸入量相互獨立不相關(guān)，所以

靈敏系數(shù)：

"互=_1

dxdN

D.3.標準不確定度評定

8

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D.3.1被校智能功率變送器測量重復性引入的標準不確定度u⑺

多功能標準源輸出交流電壓57.1V,1A選擇被校智能功率變送器100V電壓的量程,在相同環(huán)境條件

下重復測量10次，獲得數(shù)據(jù)如表D.1所示。

表D.1重復性測量數(shù)據(jù)

第i次被校表指示值（W）標準源指示值（W）

1173.131173.100

2173.155173.100

3173.187173.101

4173.165173.100

5173.146173.100

6173.185173.101

7173.173173.100

8173.188173.101

9173.183173.100

10173.176173.100

I1O_、2

x）