JJF(魯)110—2021變壓器用繞組溫控器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforWindingTem2021-04—01發(fā)布2021—05—01實(shí)施變壓器用繞組溫控器校準(zhǔn)規(guī)范JJF(魯)110-2021尹遵義(山東省計(jì)量科學(xué)研究院)徐華太(濟(jì)南長峰致遠(yuǎn)儀表科技有限公司)梁興忠(山東省計(jì)量科學(xué)研究院)郭沈輝(青島市計(jì)量技術(shù)研究院)張虎(濟(jì)南市計(jì)量檢定測(cè)試院)尹躍(山東省計(jì)量檢測(cè)中心)孔飛(山東省計(jì)量檢測(cè)中心) 2引用文件 3名詞術(shù)語 3.1變壓器用繞組溫控器 3.2變壓器用油面溫控器 3.2熱模擬技術(shù) 4概述 5計(jì)量特性 5.1示值誤差 5.2示值回差 5.3接點(diǎn)動(dòng)作誤差 5.4切換差 5.5熱模擬溫升誤差 6校準(zhǔn)條件 6.1環(huán)境條件 6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目 7.2校準(zhǔn)前的檢查 7.3校準(zhǔn)方法 8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá) 9復(fù)校時(shí)間間隔 附錄A-1 附錄B 附錄C 附錄D 國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》進(jìn)行編寫，根據(jù)JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》的要求評(píng)定不確定度，采用了JJF1007-2007《溫度計(jì)量名詞術(shù)語及定義》中的相關(guān)定義。本規(guī)范為首次發(fā)布。1本規(guī)范適用于測(cè)量范圍為(0~160)℃的變壓器用繞組溫控器的校準(zhǔn)。測(cè)量范圍為(-20～+160)℃的變壓器用油面溫控器可參照本規(guī)范校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JB/T6302-2016變壓器用油面溫控器JB/T8450-2016變壓器用繞組溫控器DL/T1400-2015油浸式變壓器測(cè)溫裝置現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(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名詞術(shù)語3.1變壓器用繞組溫控器windingtemperatureindicatorfortransformer帶有電氣接點(diǎn)和遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置，采用熱模擬技術(shù)顯示變壓器繞組溫度，并輸出控制信號(hào)和遠(yuǎn)程信號(hào)的壓力式儀表。[JB/T8450-2016,定義3.1]3.2變壓器用油面溫控器top-oiltemperatureindicatorfortransformer帶有電氣接點(diǎn)和遠(yuǎn)程信號(hào)裝置，用于顯示變壓器頂層油溫，并輸出控制信號(hào)和遠(yuǎn)程信號(hào)的壓力式儀表。[JB/T6302-2016,定義3.1]3.2熱模擬技術(shù)heatsimulatetechnique在頂層油溫Ty的基礎(chǔ)上，疊加一個(gè)附加溫升T△而獲得變壓器繞組的平均溫度(其中T是熱模擬裝置提供的溫升)。[JB/T8450-2016,定義3.2]2變壓器用繞組溫控器(以下簡稱溫控器)主要由感溫元件、彈性元件、指示儀表、I包圖1繞組溫控器結(jié)構(gòu)示意圖5計(jì)量特性5.1示值誤差溫控器示值最大允許誤差與準(zhǔn)確度等級(jí)及量程之間的關(guān)系如下：△T溫控器示值最大允許誤差α——溫控器準(zhǔn)確度等級(jí)；溫控器示值誤差應(yīng)不大于最大允許誤差。遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置的示值(即溫控器所帶遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置所輸出的量值換算成溫度值或溫度顯示器示值)誤差應(yīng)不大于最大允許誤差。溫控器示值與遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置示值的差值應(yīng)不大于最大允許誤差絕對(duì)值的1/2。5.2示值回差溫控器示值回差應(yīng)不大于最大允許誤差的絕對(duì)值。遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置的示值回差應(yīng)不大于最大允許誤差絕對(duì)值的1/2。5.3接點(diǎn)動(dòng)作誤差溫控器控制開關(guān)的接點(diǎn)動(dòng)作誤差應(yīng)不大于示值最大允許誤差的1.5倍。3示值的測(cè)試點(diǎn)不得與開關(guān)接點(diǎn)動(dòng)作設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)重疊，其間距應(yīng)不小于6℃。5.4切換差溫控器控制開關(guān)的接點(diǎn)切換差應(yīng)為5℃±3℃,也可根據(jù)產(chǎn)品使用說明書。5.5熱模擬溫升誤差熱模擬裝置輸入500mA～5000mA的附加電流時(shí)，所產(chǎn)生的附加溫升應(yīng)符合表1的規(guī)定，對(duì)于溫控器生產(chǎn)廠家提供熱模擬特性數(shù)要配置變流器把T轉(zhuǎn)換成.6校準(zhǔn)條件溫度：(20±5)℃,濕度：≤75%RH;6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備校準(zhǔn)所需的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及配套設(shè)備可以從表2中參考選擇，也可使用滿足要求的其4序號(hào)設(shè)備名稱1二等2電測(cè)設(shè)備于1mΩ,電壓分辨力不低于0.1μV,電流分辨標(biāo)準(zhǔn)器、遠(yuǎn)傳信號(hào)3溫度范圍：(-20～160)℃;工作區(qū)域最大溫差：≤0.1℃;溫度波動(dòng)度：≤0.1℃/10min;4工頻交流恒(0～5)A,準(zhǔn)確度等級(jí)不低于0.5級(jí)，功率熱模擬特性試驗(yàn)5交流電流表(0～5)A,準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí)，最小分辨熱模擬特性試驗(yàn)輸6交流電流表(0～2)A,準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí)，最小分辨熱模擬特性試驗(yàn)輸出端電流測(cè)量7額定電壓500V,準(zhǔn)確度等級(jí)5.0級(jí)8/7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目溫控器的校準(zhǔn)項(xiàng)目包括溫度示值誤差、溫度示值回差、接點(diǎn)動(dòng)作誤差、切換差和熱模擬溫升誤差。7.2校準(zhǔn)前的檢查溫控器的外形結(jié)構(gòu)應(yīng)完好，各部件的保護(hù)層應(yīng)牢固、均勻和清潔，不得有銹蝕和脫落現(xiàn)象；表面玻璃或其它透明材料應(yīng)保持光潔透明，不得有妨礙正確讀數(shù)的缺陷。溫控器刻度盤上的刻度、數(shù)字、符號(hào)和其它標(biāo)志應(yīng)完整、清晰、準(zhǔn)確。指針應(yīng)深入標(biāo)度尺最短分度線的1/4～3/4范圍內(nèi)，其指針尖端寬度應(yīng)不超過標(biāo)尺最短分度線寬5度。溫控器的指針與刻度盤平面間的距離在1mm～3mm范圍內(nèi)。溫控器示值刻度盤分度值應(yīng)不大于2℃。7.2.2絕緣電阻檢查使用直流電壓為500V、準(zhǔn)確度等級(jí)不低于5級(jí)的絕緣電阻表進(jìn)行。測(cè)量溫控器開關(guān)的接點(diǎn)(短接所有開關(guān)的輸出端子)與接地端子之間的絕緣電阻，應(yīng)不小于20MΩ。測(cè)量溫控器開關(guān)的常開接點(diǎn)之間的絕緣電阻，應(yīng)不小于20MΩ。測(cè)量溫控器遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置輸出端子(短接所有遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出端子)與接地端子之間的絕緣電阻，應(yīng)不小于20MΩ。7.3校準(zhǔn)方法溫控器的校準(zhǔn)點(diǎn)不少于4個(gè)，應(yīng)均勻分布在測(cè)量范圍內(nèi)的主分度線上(包括測(cè)量上限和測(cè)量下限在內(nèi))。也可以根據(jù)用戶需要選擇校準(zhǔn)點(diǎn)。校準(zhǔn)應(yīng)在上、下兩個(gè)行程上分別向上限或下限方向逐點(diǎn)進(jìn)行，除上限點(diǎn)和下限點(diǎn)只進(jìn)行單程校準(zhǔn)外，其他各點(diǎn)按正反行程各進(jìn)行一次校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和被校溫控器溫包插入恒溫槽中，溫包應(yīng)全部浸沒在恒溫槽工作區(qū)域，溫控器表頭應(yīng)垂直放置，表頭與溫包之間的高度差應(yīng)不大于1m。示值校準(zhǔn)點(diǎn)不得與開關(guān)設(shè)定點(diǎn)重疊，二者間距不小于6℃。將恒溫槽設(shè)定到校準(zhǔn)溫度，待恒溫槽示值穩(wěn)定后10min開始讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)恒溫槽溫度偏離校準(zhǔn)點(diǎn)溫度不超過0.5℃(以標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)為準(zhǔn)),記錄標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)示值，溫控器示值和信號(hào)遠(yuǎn)傳裝置示值，則溫控器示值誤差遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置示值誤差溫控器與遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置偏差6tw溫控器示值，℃:ty遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置示值，℃。注：讀取溫控器示值時(shí)，視線應(yīng)垂直于表盤，讀數(shù)應(yīng)估讀到分度值的1/10。示值回差應(yīng)與示值誤差校準(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行，在同一校準(zhǔn)溫度點(diǎn)(上、下限點(diǎn)除外)上、7.3.3接點(diǎn)動(dòng)作誤差校準(zhǔn)接點(diǎn)動(dòng)作誤差的校準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)出廠設(shè)定值或用戶使用值，相鄰開關(guān)間隔應(yīng)大于6℃。校準(zhǔn)時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和溫控器溫包插入恒溫槽，溫控器的接點(diǎn)指針調(diào)整到校準(zhǔn)溫度點(diǎn)，開關(guān)輸出信號(hào)接點(diǎn)端子接到開關(guān)信號(hào)檢測(cè)裝置校準(zhǔn)點(diǎn)溫度不少于10℃的點(diǎn)，待溫控器示值穩(wěn)定(一般不少于10min),然后均勻改變恒溫槽溫度(溫度變化速率應(yīng)為0.8℃/min～1.0℃/min),使接點(diǎn)產(chǎn)生閉合或斷開的切換動(dòng)作，在動(dòng)作瞬間讀取標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)示值，即為接點(diǎn)上切換值(正行程)或下切換值(反行程),則接點(diǎn)動(dòng)作誤差Sv——接點(diǎn)動(dòng)作誤差校準(zhǔn)溫度點(diǎn)，℃;7ts——接點(diǎn)上切換值，℃;7.3.4切換差校準(zhǔn)接點(diǎn)切換差與接點(diǎn)動(dòng)作誤差校準(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行，同一溫度點(diǎn)上行程切換值與下行程切換值的差值即為切換差，則ts——接點(diǎn)上切換值，℃;t's——接點(diǎn)下切換值，℃。將溫控器溫包和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)插入恒溫槽，確保溫包浸沒深度不小于150mm,將恒溫槽溫度控制在(80±1)℃,并穩(wěn)定15min。wA工頻電流發(fā)生器wA工頻電流發(fā)生器傳感器電熱絲按圖2連接好試驗(yàn)電路，按溫控器操作說明進(jìn)行調(diào)整，使熱模擬裝置適于5A輸入。先讀取溫控器示值和遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置示值，再調(diào)整工頻電流發(fā)生器，使得輸入電流ITA為5A,通過調(diào)整溫控器使得加熱電流I為740mA。遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置的示值溫升誤差8溫控器與遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置的示值溫升偏差△T熱模擬溫升值，根據(jù)加熱電流In從表1中查的，℃;△T溫控器示值溫升誤差，℃;△Ty遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置示值溫升誤差，℃;ΔTp—溫控器與遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置的示值溫升偏差，℃;T'w——加電流后溫控器示值，℃;T'y加電流后遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置示值，℃;Tw加電流前溫控器示值，℃;Ty加電流前遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置示值，℃。校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：c)校準(zhǔn)地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書的惟一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),頁碼及總頁數(shù)的標(biāo)識(shí)；f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)，如型號(hào)、生產(chǎn)廠家和序列號(hào)等信息；g)校準(zhǔn)日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說明被校對(duì)象的接收日期；h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱及代號(hào)；j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述，應(yīng)包括環(huán)境溫度、相對(duì)濕度等；l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明；m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；n)校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；9o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。9復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長短由儀器的使用情況、使用者和儀器本身質(zhì)量等諸多因素決定，因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。為了確保溫控器在其規(guī)定的技術(shù)性能下使用，建議復(fù)校時(shí)間間隔為12個(gè)月。附錄A-1校準(zhǔn)地點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)器名稱：測(cè)量范圍：準(zhǔn)確度等級(jí)：證書編號(hào)：有效期至：1、外觀檢查：3、示值誤差型號(hào)規(guī)格出廠編號(hào)測(cè)量范圍準(zhǔn)確度等級(jí)點(diǎn)℃示值/℃誤差/℃誤差/℃兩表偏差/℃回差回差下行程下行程下行程下行程校準(zhǔn)核驗(yàn)校準(zhǔn)日期附錄A-2校準(zhǔn)地點(diǎn)：校準(zhǔn)依據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)器名稱：證書編號(hào)：環(huán)境溫度：℃測(cè)量范圍：準(zhǔn)確度等級(jí)：儀器名稱型號(hào)規(guī)格出廠編號(hào)生產(chǎn)廠家證書編號(hào)測(cè)量范圍/℃點(diǎn)上切換值/℃下切換值/℃接點(diǎn)動(dòng)作誤差△ta/℃切換差△?/℃點(diǎn)上切換值/℃下切換值/℃JJF(魯)110-2021接點(diǎn)動(dòng)作誤差△ta/℃切換差△t/℃校準(zhǔn)地點(diǎn)：校準(zhǔn)依據(jù)：環(huán)境條件：溫度：℃標(biāo)準(zhǔn)器名稱：測(cè)量范圍：準(zhǔn)確度等級(jí)：儀表名稱型號(hào)規(guī)格出廠編號(hào)生產(chǎn)廠家證書編號(hào)測(cè)量范圍/℃準(zhǔn)確度等級(jí)對(duì)應(yīng)的溫升值/℃加流前繞組溫控器示值/℃加流前遠(yuǎn)傳表示值/℃加流后繞組溫控器示值/℃JJF(魯)110-2021溫控器溫升誤差/℃遠(yuǎn)傳表溫升誤差/℃溫控器與遠(yuǎn)傳表溫升偏差/℃不確定度U/℃(k=2)校準(zhǔn)：核驗(yàn)：校準(zhǔn)日期：年月日附錄B校準(zhǔn)結(jié)果一、繞組溫控器示值誤差、回差校準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn)值誤差/℃值誤差/℃兩表偏差值回差/℃值回差/℃測(cè)量不確定度U/℃(k=2)二、繞組溫控器接點(diǎn)動(dòng)作誤差、切換差校準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn)/℃接點(diǎn)動(dòng)作誤差/℃切換差/℃恒溫槽溫度/℃對(duì)應(yīng)的溫升值/℃溫挖器溫升誤差/℃遠(yuǎn)傳表溫升誤差/℃JJF(魯)110-2021溫控器與遠(yuǎn)傳表溫升偏差/℃測(cè)(量不確定度U/℃(k=2)(以下空白)變壓器用繞組溫控器示值誤差校準(zhǔn)不確定度分析示例C.1被校對(duì)象變壓器繞組溫控器，測(cè)量范圍：(0～160)℃,最小分度值：2℃,準(zhǔn)確度等級(jí)：C.2.1二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，測(cè)量范圍：(0～420)℃C.2.2高精度數(shù)字測(cè)溫儀，測(cè)量范圍：(0～420)℃,分辨力：不大于0.001℃,允差：C.2.3恒溫槽，測(cè)量范圍：(-20～160)℃,工作區(qū)域最大溫差：0.1℃,溫度波動(dòng)度：C.3校準(zhǔn)方法按照本規(guī)范規(guī)定，用比較法進(jìn)行校準(zhǔn)，將標(biāo)準(zhǔn)器和被校繞組溫控器的感溫包按規(guī)定插入恒溫槽，恒溫槽溫度穩(wěn)定后10分鐘開始讀取標(biāo)準(zhǔn)器和被檢的數(shù)據(jù)。C.4測(cè)量模型tw——繞組溫控器指示值，℃;C.5方差和靈敏度系數(shù)對(duì)式(C.1)各分量求偏導(dǎo)，各分量靈敏系數(shù)如下：因此合成方差u2表示為：JJF(魯)110-2021u2=u2+u2C.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量C.6.1輸入量w引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?C.6.1.1由被校對(duì)象示值誤差測(cè)量重復(fù)性和分辨力引入的不確定度分量u?a)重復(fù)性引入的不確定度分量u?u?采用A類評(píng)定，在相同條件下對(duì)被校表在50℃點(diǎn)進(jìn)行6次重復(fù)測(cè)量，根據(jù)極差法計(jì)算單次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.08℃,u被校對(duì)象的最小分度值為2℃,不確定度區(qū)間半寬為0.2℃,按均勻分布，因此：C.6.1.2由恒溫槽均勻度引入的不確定度分量u??恒溫槽工作區(qū)域最大溫差0.1℃,不確定度區(qū)間半寬0.05℃,則恒溫槽均勻度引C.6.1.3恒溫槽波動(dòng)度引入的不確定度分量u?3不確定度區(qū)間半寬估計(jì)為0.05℃,按均勻分布，則雙制冷恒溫槽波動(dòng)度引入的不確定C.6.1.4tw引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?的計(jì)算C.6.2輸入量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?C.6.2.1標(biāo)準(zhǔn)器及高精度數(shù)字測(cè)溫儀允差引入的不確定度分量u?1C.6.2.2標(biāo)準(zhǔn)器及高精度數(shù)字測(cè)溫儀的穩(wěn)定性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u??標(biāo)準(zhǔn)器及高精度數(shù)字測(cè)溫儀的穩(wěn)定性不超過0.010℃,不確定度區(qū)間半寬0.005℃,按均勻分布，于是：C.6.2.3t引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?的計(jì)算由于u?1和u??互不相關(guān)，則：標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表見表C.1。標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源值靈敏系數(shù)C10.13℃示值誤差重復(fù)性及被檢示值分辨力0.12℃標(biāo)準(zhǔn)器及高精度數(shù)字測(cè)溫儀允差C.8合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u。根據(jù)公式,u。=0.13℃。C.9擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,根據(jù)公式U=ku:U=0.3℃。變壓器用繞組溫控器熱模擬溫升誤差校準(zhǔn)不確定度分析示例D.1被校對(duì)象變壓器繞組溫控器，測(cè)量范圍：(0～160)℃,最小分度值：2℃,準(zhǔn)確度等級(jí)：D.2校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備D.2.1二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，測(cè)量范圍：(0～420)℃D.2.2高精度數(shù)字測(cè)溫儀，測(cè)量范圍：(0～420)℃,分辨力：不大于0.001℃,允差：D.2.3恒溫槽，工作區(qū)域最大溫差：0.1℃,溫度波動(dòng)度：0.1℃/10min。D.2.4交流電流表A?,測(cè)量范圍0～2A,準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí)。D.3校準(zhǔn)方法將繞組溫控器溫包和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)插入恒溫槽，將恒溫槽溫度恒定在80℃點(diǎn)，記錄恒溫槽實(shí)際溫度t及繞組溫控器指示值tw,然后調(diào)節(jié)交流恒流源電流使A?恒定在溫升值△T