电力整流设备运行效率的在线测量

电力整流设备运行效率的在线测量

国家标准作 GB/T182932001 电力整流设备运行效率的在线测量 1operatingefieieneyof On-linemeasurementon powereonvertorequipments 2001-01-10发布 2001-07-01实施 国家质量技术木督局发布国家标准
GB/T182932001 目 次 前言 范围 引用标准 定义 测试条件与方法 测试准备工作 现场测试 测试数据处理 附录A(标准的附录测试用主要仪器设备及其技术要求 附录B(标准的附录电压互感器在实际负载下误差的测试与计算 附录c(标准的附录》电容式电压互感器因电网频率偏差引起的附加误差计算 电压互感器二次回路压降误差测试方法 附录D(标准的附录 附录E(标准的附录电流互感器在实际负载下的误差测试方法 12 附录F(标准的附录)直流电流测量变换器误差的现场测试方法 14 附录G(标准的附录) 15 整流设备额定效率的测试与计算 附录H(标准的附录交、直流功率或电能测量系统综合误差的计算方法 16 附录I(标准的附录)整流系列运行效率测量综合误差计算及修正方法 18 附录J(标准的附录)测试报告及测试记录 18
GB/T182932001 前 言 随着电器制造技术的发展,电力整流设备的效率已提高到相当高的水平 在电化学,电冶金行业生 产技术管理中设备的电能平衡和经济运行测试,对电力整流设备运行效率的准确测量提出了迫切的、严 格的要求 目前通常使用的整流效率测量方法 -测量电力整流设备在额定电压下的空载损耗和额定 输出电流下的负载损耗,再计算额定效率,这种方法在电力整流设备实际运行条件下难以实现,以至企 业在测量、计算和统计产品的直流电耗时,失去了准确性、可比性,导致电能不能充分合理利用,影响企 业有效地改进生产工艺和电力整流设备的经济运行和深人开展节电工作 本标准对电力整流设备运行效率的测量,是采用修正测量误差的输人-输出法 这一方法的要点是: 在实际负载运行条件下,对电力整流设备的输人交流功率或电能和输出直流功率或电能进行实时在线 综合测试;对电测仪表和测试条件、方法、程序有明确要求;提供了测量综合误差的测试计算和修正方 法,对已测定的系统误差进行修正,以降低电力整流设备运行效率的测量不确定度,从而保证测量结果 更接近整流运行效率实际值 这种方法具有准确度高、实用性和可操作性强的特点 为企业选择电力整 流设备合理运行方式、提高电解直流指标准确性和电能利用率提供了先进的技术基础和可靠的依据 由于企业在生产现场很难提供整流设备的额定负载,因此对大容量电力整流设备应用输人-输出 法,在额定工况下直接进行额定效率的在线测量是不可能的,如果确有必要而又具备条件测量额定效率 时,其测试方法可参照本标准有关条款执行 如果需要测试额定效率而又不能提供额定工况时,可按附 录J的方法,在测得实际工况下的运行效率基础上,推算出额定效率 本标准与现行的国家标准和国际标准有关电力整流设备效率测量方法相衔接,并对已有的电力整 流设备效率测量方法进行了必要的补充和完善 本标准为贯彻落实《节约能源法》和能源基础与管理国家标准,并为强功率直流用 电企业的电能利用状况进行分析与监督检查提供了可行的、有效的技术手段,同时也为电力整流设备的 设计、制造、安装、运行的综合质量评定,提供了先进的、可行的方法 本标准的附录A、附录B,附录c,附录D,附录E,附录F,附录G,附录H,附录1、附录」为标准的附 录 本标准由国家质量技术监督局、国家有色金属工业局提出 本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会合理用电分委员会归口 本标准负责起草单位为计量科学研究院、抚顺铝厂;参加起草单位为北京电力科学研究院、锦 西天然气化工总厂 本标准主要起草人;程树森、胡重光、彭时雄、黎鹏翟克俊、瞿清昌

国家标准 电力整流设备运行效率的在线测量 GB/T18293-2001 On-linemeasurementonoperatingefieieneyot powerconvertorequipments 范围 本标准规定了实际负载条件下在线测量电力整流设备运行效率的测试条件、方法、程序,包括直流 电流测量变换器的在线校验方法和交、,直流功率或电能测量综合误差的测试,计算及其修正方法 本标准适用于电冶金,电化学等行业使用的脉波数为6及以上的电力整流设备;发、供电系统和其 他用电企业需要进行交,直流功率或电能测量综合误差分析与修正时,可参照执行 逆变设备运行效率的在线测量,也可参照执行 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时,所示版本均 为有效 所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 GB/T3859-1993半导体变流器 GB/T8170一1987数值修约规则 G;B/T14549一1993电能质量公用电网谐波 DL4081991 电业安全工作规程 定义 本标准采用下列定义: 3.1电力整流设备 powerconvertorequipments -组或多组整流装置连同整流变压器、主要断路器及其他辅助设备所组成,主要用于整流的运行 由 设备单元 3.2整流系列seriesofpower cOnvertor 向一组直流用电设备供电的多组电力整流设备的总称 3.3整流(设备)额定效率ratedefficieneyof powerconvertor 电力整流设备在额定负载状态下进行也能转换的功苹效率,输人交流功事中含辅助用电 整流(设备)运行效率opereatingefeieneyofpowerconvertor 3.4 电力整流设备(或整流系列)在实际负载状态下进行电能转换的功率效率,输人交流功率中不含辅 助用电 3.5直流电流测量变换器DCmeasuringtransducer 用于确定直流电流量值的测量装置,其二次输出量(电流或电压)由待测直流电流按额定比值进行 量值变换而得,简称直流变换器,包括各种直流电流互感器、霍尔检零式传感器、霍尔检测式传感器、磁 放大器检零式直流互感器、壁调制器比较仪笠 国家质量技术监督局2001-01-10批准 2001-07-01实施
GB/T182932001 3.6交流功率或电能测量系统ACpowermeasuringsystem 为确定交流功率或电能量值所必须的测量器具和辅助设备的整体,包括电流互感器,电压互感器及 其二次回路,功率或电能表等 3.7直流功率或电能测量系扰 DCpowermeasuringsystem 为确定直流功率或电能量值所必须的测量器具和辅助设备的整体,包括直流电流测量变换器及其 二次回路,隔离式直流电压变换器及其二次回路、直流功率或电能表等 3.8(互感器,变换器的)二次负载secondaryburdenofneasuringtransforerortransducer 接人测量装置(电流互感器、电压互感器、直流电流测量变换器等)二次回路的实际负载量 3.9交流功率或电能测量综合误差combinederrorofACpowermeasuringsystemm 在一定负载条件下,交流功率或电能测量系统各环节的系统误差，经合成计算后得到的交流功率或 电能测量误差 3.10直流功率或电能测量综合误差combinederorofDCpowermeasuringsystem 在一定负载条件下,直流功率或电能测量系统各环节的系统误差，经合成计算后得到的直流功率或 电能测量误差 3.11整流效率测量综合误差combinederrorofeffieiencynmeasuremmentforpowerconvertor 一定负载条件下,根据整流设备(或整流系列)的交流输人功率或电能和直流输出功率或电能测 在 量综合误差，经合成计算后得到的整流效率的测量误差 3.12交流功率或电能测量不确定度uncertaintyofACpowermeasurenment 在一定负载条件下,表征交流功率或电能的真值所处量值范围的评定 3.13直流功率或电能测量不确定度uncertaintyofCpowermeasurerment 在一定负载条件下,表征直流功率或电能的真值所处量值范围的评定 3.14整流效率测量不确定度uncertaintyofefficiencymeasurementforpowerconvertor 在一定负载条件下,表征整流效率的真值所处量值范围的评定 3.15隔离式直流电压变换器isolativeCvoltagetransducer 原、次级电绝缘的直流电压变换器 测试条件与方法 4.1测试边界 4.1.1电力整流设备的测试边界 由电力整流设备的电源受电端(电压互感器一次等电位点)开始，经断路器、整流变压器及其阀侧短 网、整流柜及其输出母线,至直流电压取值点止 注，由于电解厂电力整流设备配置不同,由本标准测试边界确定的整流效率包含的损耗项,如与GB/T3859的规定 不同,参照GB/T3859执行 4.1.2整流系列的测试边界 由整流系列受电母线起,至整流系列输出母线上直流电压取值点止 4.2测试条件 测试现场应符合标准测量设备要求的额定工作条件，一般应满足 温度 -15十45C; 相对湿度 25%一90%; 大气压力 86106kPa; 杂散磁场 在直流电流测量变换器的安装位置,任何方向不超过10mT; 辅助电源 电压偏差不超过士10%,频率偏差不超过士1Hz; 谐波含量 交流电压取值点的电压总畸变率应符合GB/T14549一1993表1的规定
GB/T182932001 4.3测试工况 4.3.1测试工作应在正常生产工艺技术条件及电力整流设备正常运行的情况下进行 4.3.2交、直流功率或电能测量系统各环节的误差测试应在测量装置带有实际二次负载的情况下进 行 4.3.3测试的电力负载根据现场需要和测试设备能力确定;在确定的负载点附近,应取得不少于三个 点的数据,相邻点的间距不小于满量程的5% 4.3.4单组整流设备效率测试,使电力整流设备在输出实际直流电压和额定直流电流下进行测试 4.3.5整流系列运行效率测试,可根据现场需要,确定整流系列不同组合的运行方式和不同的输出负 载电流;同一种运行方式下应取得不少于三个点的数据,相邻点的间距不小于规定输出负载的5% 4.4测试用主要仪器设备 4.4.1标准测量设备应选用准确度高、超然性好、抗干扰能力强、适应性广泛的标准设备,并应有合格 证书或检定证明 4.4.2用于扩展量限的标准测量装置(标准交流电压,电流互感器,标准直流电流测量变换器等),其允 许误差应不超过被测设备允许误差的1/10,一般为0.02级;其量限应与被测设备相适应 4. .4.3交流互感器校验仪、直流电流比差仪所引起的测量误差应不超过被测设备允许误差的1/10,其 中仪器灵敏度所引起的误差应不超过被测设备允许误差的1/20;最小分度值引起的误差应不超过被测 设备允许误差的1/15 4.4.4交、直流功率或电能表、直流电压表、直流电流表应选用准确度级别不低于0.05级的数字式仪 表;测量电压互感器二次参数的交流电压表,电流表、相位表,可选用准确度级别不低于0.5级的便携式 仪表 4.4.5标准电阻为0.01级;分压电阻箱为0.02级;选定分压比后,应用高准确度(0.01级)数字表校 准其阻值比;标准电阻,分压电阻箱接人被测直流电流测量变换器时,被测装置由于增加二次负载而增 加的附加误差,应不超过其允许误差的1/10. 4.4.6测试用主要仪器设备及其技术要求见附录A(标准的附录 4.5测试方法 4.5.1采用实际负载法测量电力整流设备运行效率的要点是 a用标准测量设备测量在线扩展量限测量装置(交流电压、电流互感器及直流电流测量变换器等 的误差; b用已测定误差的在线扩展量限测量装置和高准确度的交、直流功率或电能表或整流效率测量仪 测量电力整流设备运行效率 c)按已测定的交、直流功率或电能测量综合误差,修正电力整流设备运行效率的测得值 4.5.2交流电流互感器以及电压互感器二次回路压降误差,采用现场实测方法确定 45.3交流电压互感器的误差,在有相应的标雅电压互感器时,应进行实测;在没有相应的标准电压互 感器时,应测量被测电压互感器的二次电压,电流阻抗角,根据被测电压互感器的出厂试验报告推算出 实际负载情况下的误差值 4.5.4直流电流测量变换器的误差,应采用现场实测方法确定 可根据被测设备的二次参数和现场条 件,选择用电流比差法或电压比差法;在测量整流系列总电流的直流电流测量变换器的误差时,如无相 应的标准直流测量装置,则可在已测量分台直流电流测量变换器的误差后,采用分台总加法实测确定 4.5.5整流效率的测试,被测单组电力整流设备输出额定直流电流,从已测定误差的电压、电流互感器 取信号接人标准交流功率或电能表;从已测定误差的直流电流测量变换器取直流电流信号;从电力整流 设备直流输出母线上取直流电压信号接人标准直流功率或电能表,测得直流输出功率或电能与交流输 人功率或电能之比,并以已测得的交、直流功率或电能测量系统综合误差进行修正 4.5.6整流系列运行效率的测试,被测整流系列带确定的负载 从已测定误差的电压、电流互感器取信
GB/T182932001 号接人标准交流功率或电能表;从已测定误差的系列直流电流测量变换器或标准直流电流测量变换器 取直流电流信号;从直流输出母线上规定点取直流电压信号接人标准直流功率或电能表.测得直流输出 功率或电能与交流输人功率或电能之比,并以已测得的交、直流功率或电能测量系统综合误差进行修 正 测试准备工作 5.1测试专用仪器设备的检查与自校 5.1.1各项仪器设备外观检查,应无缺损、变形、螺丝紧固无松动 5.1.2标准直流电流测量变换器可采用三相整流电源进行等安匝法自校,自校结果与原始数据相比应 无明显变化 5.1.3交流互感器校验仪直流电流比差仪应通电检查 .1.4标准直流电压,电流、功率或电能表用直流标准源校验 5 5 1.5标准交流功率或电能表通电检查 5 .1.6其他各类仪器仪表,应通电检查或检测 有些仪器仪表使用前需要通电预热 5" 确定测试作业项目 .2.1高压进线或母线联络断路器的电流互感器误差测试 22 高压电压互感器二次电压、电流、阻抗角及二次回路压降误差测试 23 动力变压器组的电流互感器误差测试(需要计量动力变压器交流电能时. 24 单组电力整流设备的电流互感器误差测试(需要进行单组效率测试时. .2.5各组电力整流设备的直流电流测量变换器误差测试 2.6 总 直流电流测量变换器误差测试 5.27交流功率或电能表,直流功率或电能表在线(或离线)校准 528 数字式直流电压、电流表在线(或离线)校准 5.2.9单组电力整流设备效率测试 5.2.10整流系列运行效率测试 5.3确定主电路运行方式 5.3.1进行电流互感器或分台直流电流测量变换器的误差测试时,为了不影响正常生产,可对被测设 备单元实施逐个局部停电 5.3.2总直流电流测量变换器的测试,只能在正常供电情况下进行,根据现场条件,应采取必要的安全 措施 5.3.3单组电力整流设备运行效率测试,可在正常运行方式下进行 5.3.4整流系列运行效率测试时,确定主电路运行方式的原则是: B)保证直流供电负载(生产系列)正常生产 b简化测量系统,使输人整流系列的交流功率或电能,用12块表测得 o使待测整流系列的输人功率或电能与其他用电功率或电能分别计量 5.4制定测试方案 5.41据现场电力整流设备和交,直流测量装置的情况,以及确定的测试作业项目,主电路运行方式 制定测试方案,其内容包括.测试目的、测试项目,运行方式、日程安排、测试人员及分工、安全措施等 5.4.2制定测试方案应在保证正常生产和测量准确度的原则下,避免重复操作 现场测试 6.1测量系统接线、仪表校准和测试工作的要求 6.1.1所有测量用仪器仪表在现场使用前,必须调整好零位,注意极性,接线正确;专用仪器仪表的使
GB/T182932001 用操作必须遵守使用说明书的规定;核实被试测量装置的变比和结线 6.1.2测试工作人员应由经培训考核合格、具有现场测试经验的专业测试人员与整流所运行、检修人 员以及熟悉现场二次回路接线的人员共同组成 6.1.3测试过程中应遵守DL 408一 -1991的有关规定保证操作人员、生产设备及测试仪器的安全 6.2交流功率或电能测量系统误差测试 6.2.1电压互感器在实际负载下的误差测量与计算 a)现场实测应具备下列条件 1具有与被试电压互感器相同额定电压比的标准电压互感器(0.01~0.02级); 2 被试电压互感器可以停电,且能接人实际二次负载; 3 有适当容量的升压器,调压器; 4当被试电压互感器不能接人实际二次负载,其他实测条件具备时,可测出其在任意两种二次负 载状态下(例如;1/4额定负载与额定负载,功率因数0.8o)的误差,然后推算出在实际负载下的误差 b电压互感器在实际负载下的误差测试计算见附录B(标准的附录) 该方法对电磁式和电容式电 压互感器均适用 c 电容式电压互感器因电网频率偏差引起的附加误差计算见附录c(标准的附录). 6.2.2电压互感器二次回路压降误差测试,二次回路范围由电压互感器的二次输出端接线端子排 起,至交流功率或电能测量的电压引人端止,包括二次回路内的熔断器,辅助接点等,测试方法见附录D 标准的附录 6.2.3电流互感器误差测试 a 电流互感器的现场校验是在被试设备停电情况下接人标准电流互感器和升流器,用互感器校验 仪测量被试互感器接人实际二次负载时,在各个电流负载点(10%~120%)的比差和角差; b应准确模拟三相实际运行状态下电流互感器的实际二次负载,测试方法见附录E(标准的附 录 6.3直流功率或电能测量系统误差测试 6.3.1直流电流测量变换器误差测试 套装标准直流电流测量变换器的位置,应符合相关国家标准或制造厂提出的技术条件;套装处 a 的直流母线应有适当长度的直线段;附近如有直流母线的拐角点、T'形接点或平行直流母线,应保持 -定的距离,原则上应不增加标准直流电流测量变换器的测量误差;标准直流测量仪器附近应无交叉母 线和铁磁物质; b)安装标准直流电流测量变换器的支撑物,应选用木制品或有色金属件,不得使用铁磁件; c直流比差仪等测量仪表在现场应调整零位,并校核杂散磁场影响,选择最佳位置; d直流电流测量变换器误差的现场测试方法见附录F(标准的附录) 6.3.2直流功率或电能表的电压端子和直流电压表可直接由直流母线取值,如采用隔离式直流电压变 换器,则应检测隔离式直流电压变换器的误差 被试直流电流测量变换器如为电压输出,且其二次负载较大-引出导线较长时,应考虑二次回路 6.3.3 压降对测量准确度的影响,必要时应测量其压降引起的误差 6.4整流系列或单组整流设备运行效率测试 6.4.1按选定的运行方式和测试方法，进行仪表接线 直流功率或电能表的电流输人如为电压信号 则应尽量缩短引线长度,并采用屏敲线 如为电流信号的长引线,则导线截面积应不小于2.5mmr 分 别校核交、直流功率或电能测量系统接线的正确性 6.4.2按预定的工况进行整流系列或单组整流设备运行效率测试 a)应保持交,直流功率或电能测量的同步性 b每种工况应不少于三组数据;
GB/T182932001 每组数据应详细记录测试时的交流电压,电流,功率或电能、功率因数;直流电压、电流、功率或 电能;运行的整流机组数以及整流运行效率测得值 d)测试原理图如图1;测量单组电力整流设备的运行效率时,电流互感器及直流电流测量变换器按 虚线接线 6.5电力整流设备辅助用电测量,在单组电力整流设备输出额定直流电流状态下,用钳型表分别测量 整流变压器、整流器的冷却装置、控制柜等的消耗功率,得到一组整流设备的辅助用电;根据整流系列中 整流设备组数,计算出全系列辅助用电总量 6.6额定工况下整流效率的测算方法见附录G(标准的附录). 进线 交流功率 或电能表 交流功率 数据处理 或电能表 动力变压器 直流功率 或电能表 整流效率测量仪 图1电力整流设备运行效率测试原理图 测试数据处理 7.1数据处理的一般原则 7.1.1在一系列测量值中,应判断与剔除含粗大误差的异常值 7.1.2测量数值的修约按GB/T8170处理;电力整流设备运行效率测量值保留3位有效数字,不确定 度保留两位有效数字 为了在连续计算中避免修约误差,中间计算值必须保留多余的位数 交,直流功率或电能测量系统综合误差的计算方法见附录H(标准的附录);整流系列运行效率测 量误差修正方法见附录1(标准的附录). 7.3测试报告的编制 7.3.1测试原始记录应包括 a被测器件的型号规格、准确度级、出厂编号、时间、制造厂名; b 标准仪器的型号规格、准确度级、出厂编号、时间、制造厂名; c)测试方法的说明; d各测试点的测量结果 7.3.2测试报告内容应包括 a 被测单位与剥试单位名称;测试时间,地点,人员 满试主结线图， b e)主要测试项目及测试结果; d测试情况分析及建议;
GB/T182932001 e各测试项目经整理后的原始记录; 必要的简明计算单 f 7.3.3测试报告及记录的格式参见附录J(标准的附录);原始记录由测试单位与被测单位双方指定人 员共同签字,原始记录应至少保存到取得同一整流系列的下一次测试结果时
GB/T182932001 附录 A (标准的附录) 测试用主要仪器设备及其技术要求 在选用测试专用主要仪器设备时,根据仪器设备制造技术不断的发展,应选用性能优良,符合测试 要求的产品 标准直流电流测量变换器 0.02级,包括测量头及其辅助箱等;10~100kA若干台 电流比差仪 2%f十2A,包括比例变换器 总加器 0.05级 电压/电流转换器 0.02级 0.02级,2台 分压电阻箱 直流恒压源 0.005级 标准直流二次仪表 0.05级 包括电压(1500V),电流、功率表 电压、功率表电压回路要求输人阻抗>10MQ 标准电阻 0.02级,0.l,0.2,0.4,l.0,10Q 数字多用表 0.005级 交流互感器校验仪 1%十0)十 电压互感器二次导线压降测量仪1%(/+)十A,包括专用屏蔽电缆 0.02级303000A/5A/1A 标准电流互感器 升流器 3000A,10V 包括调压器、大截面软导线等 0.05级 标准交流电能表 钳形表 0.5级,可测交流电压、电流,功率、相位角 附录 B 标准的附录) 电压互感器在实际负载下误差的测试与计算 B1 电压互感器在实际负载下的误差计算 B1.1当已知被试电压互感器的计量用二次绕组在任意两种二次负载下的误差时,只需用相位伏安表 测出实际运行状况下电压互感器的二次电压,电流、阻抗角,就可以推算其在实际负载下的误差 B1. 2 任意两种二次负载下的误差可以通过实测或根据出厂试验报告得到 B2双绕组电压互感器的误差推算 B2.1已知计量用二次绕组在任意两种负载下的误差,计算实际负载下的误差 f =f一×[(f一fn)cos(中 虫十0.0291(o,一o)sin(中一]/I(% B1 我 =风十人×[34.38( 一)sin(《-中)-(@.一eos( 虫)]/In(' B2 十0.0291osin( f ={fL一/I)×[fgrcos(虫 虫] 十0.0291(L/I)sin(必 中×[o十34.38(/I)finsin( /I)×oHcos(虫一]/[1一(/I)cos(虫 ]一 1一(./I)cos(中 pm十[(/I)sin(一pm)]/[1一(/I)cos(中一中](%) (B3
GB/T182932001 d =o l/×[34.38(f 一f)sin(更 十 ocos( B4 更)]') 中)]一[1一/In×cos(中 B5 I=U:/Z=U×Sn/U 1=U /Z=U，×S,/儿 B6 式中:f 计算得到的电压互感器实际二次负载下的比差,%; o. 计算得到的电压互感器实际二次负载下的角差,(') 计算得到的或实测的电压互感器空载下的比差,% f 计算得到的或实测的电压互感器空载下的角差,(') 0 电压互感器在已知二次高负载下的比差%; 电压互感器在已知二次高负载下的角差,('); o 电压互感器在已知二次低负载下的比差,% 电压互感器在已知二次低负载下的角差.('); o S 电压互感器测试时所带已知高负载的容量,VA: 电压互感器测试时所带已知高负载的二次电流,A; 电压互感器测试时所带已知高负载的二次负载阻抗,Q; H 电压互感器测试时所带已知高负载的阴阻抗角,(o); 电压互感器测试时所带已知低负载的容量,VA; 电压互感器测试时所带已知低负载的二次电流,A; 电压互感器测试时所带已知低负载的二次负载阻抗.Q; 1 电压互感器测试时所带已知低负载的阻抗角,(o); 实际二次负载下电压互感器的二次电流,A; 实际二次负载下电压互感器的阻抗角.() 电压互感器的额定二次相电压,V; U2N 电压互感器的实际二次相电压,V B2.2已知功率因数为0.80的额定负载与1/4额定负载下的误差,计算实际负载下的误差 N！ 4 八 36.87)十0.0291(o一o)sin(虫 36.87)](% f= (f,一f,)ow(Q 3 B7 40 一/)sin(一36.87)一(o一)cos(中一36.87)](') 歌贴a (B8 儿-- B9 电压互感器二次在1/4额定负载下的比差,% 式中:fm 电压互感器二次在1/4额定负载下的角差,('); @" S 电压互感器额定二次负载容量,VA; 电压互感器额定二次负载阻抗,Q; Z、 电压互感器额定二次电流,A; -电压互感器二次在额定负载下的比差,%; -电压互感器二次在额定负载下的角差,(' 6 B2.3已知相电压下的误差,推算线电压下的误差: fah=(f十n)/2十0.0084(o 一on)(% B10)
GB/T182932001 ffet=fe十/2十0.0084(o.n o)(% (B11 (B12 十ow)/2十9.924(h一fm)(' a6 a山=(G 十oam)/2十9.924(一a)() (B13 式中:fm,f山,f 电压互感器A,B,C相在实际负载下的比差,% 电压互感器A,B,C相在实际负载下的角差,('); o..a..o 电压互感器AB,CB相在实际负载下的比差,% fb,ffueb 电压互感器ABCB相在实际负载下的角差.') ob,ob B3多绕组电压互感器的误差推算 B3.1具有三个二次绕组的电压互感器,其中一个二次绕组(简称主二次)供电能表专用,在实际运行 负载下误差的测算步骤如下 B3.1.1在其他二次绕组空载下,测量主二次绕组带任意两种负载下的误差 B3.1.2在主二次绕组空载,继电保护用二次绕组带某一负载,测量主二次绕组的误差 B3.1.3在实际运行条件下,测量各二次绕组负载电流值及其相位 B3.1.4计算在实际负载下的误差,计算方法见B3.2 B3.2已知主二次绕组在任意两种负载下的误差,计算实际负载下的误差 f- f =f 一 f.)cos(中 十0.0291(o op)sin( pn](%(B14 H)cos(中 十0.0291( o)sin( 0 [3A.38(f一f)sm(w o)cos( 刀 p 中m =o十 o. o 一n)sin(少 o)cos(中 p]')B15 A[u.38C 式中: 计算得到的电压互感器实际运行负载下主二次的比差,%; 计算得到的电压互感器实际运行负载下主二次的角差,('); 0. 计算得到的电压互感器所有二次绕组均空载下的主二次比差,%,计算式同(B3); f 0 计算得到的电压互感器所有二次绕组均空载下的主二次角差,('),计算式同(B4); I 实际运行状况下电压互感器继电保护用二次绕组的负载电流,A; 中m 实际运行状况下电压互感器继电保护用二次绕组的负载阻抗角,(); 主二次绕组空载,继电保护用二次绕组带某一(Ip,Zp,负载下,主二次的比差,%; 主 二次绕组空载,继电保护用二次绕组带某一(p,Zp,p负载下,主二次的角差,(') or 负载的电流,A、阻抗,Q,阻抗角,(); lp,Zp、 继电保护用二次绕组所带某 f 其他二次绕组空载时,主二次带上限负载下的比差,%; ot 其他二次绕组空载时,主二次带上限负载下的角差,(') 其他二次绕组空载时,主二次带下限负载下的比差,%; o 其他二次绕组空载时,主二次带下限负载下的角差('). 实际运行状况下电压互感器主二次绕组的负载电流,A 实际运行状况下电压互感器主二次绕组的负载阻抗角.(e). 10
GB/T182932001 C 附录 (标准的附录) 电容式电压互感器因电网频率偏差引起的附加误差计算 100 2A Af=- ×loR十1'sin中 一[w(C十C] U 438 3 2Ao 1o ×(o十'cosp [w(C十C2 Ue U×CN/(CN十C Ua C4 '=1×品 (C5 ×1 o loA loR 式中:A/ 电网频率偏移所引起的附加误差,比差,%; 电网频率偏移所引起的附加误差,角差,('); Ad 电网频率偏移率; Ao/o 电容分压器输出侧的空载电流,A; e 电容分压器输出侧的空载电流的有功分量.A Io loR -电容分压器输出侧的空载电流的无功分量,A 电容式电压互感器二次电流,A 1 电容式电压互感器二次电流换算到电容分压器输出侧的电流.A; 电容分压器的实际电容量,F; 电容分压器的设计电容量,4F:; CN,C公N 电压互感器的一次相电压,V; U 电压互感器的二次相电压,V; 电压互感器的二次额定相电压,V; U 电容分压器输出电压,V c P 电压互感器的每相空载损耗,W; 电压互感器的每相二次侧空载电流,A; 电容电压互感器二次负载阻抗角,("). p 附 录 D (标准的附录 电压互感器二次回路压降误差测试方法 D1用电压互感器二次回路压降测量仪,在正常运行状态下测定电压互感器二次回路压降引起的比差 和角差,按测量仪在被测电压互感器侧(一般在户外)或在交流电能表侧(一般在控制室)而有两种测量 方式 测量用长引线应使用仪器附带的专用线或较粗截面的屏蔽线 D1.1测量仪在电压互感器侧的接线图如图D1,这种接线方式,由于电压互感器至测量仪的连接线 11
GB/T182932001 短,附加误差小;但测量仪一般放在户外,遇到恶劣气候,测试将难以进行 当屏蔽电缆线的长度大于 200m时,由于线芯间分布电容所引起的零位误差(正值),与电缆线长度的平方成正比,应进行零位误 差的自校予以修正 电压互感器 电压互感器二次回路导线 交流电能表侧 多芯屏蔽电缆线 电压互感器二次回路压降测量仪 图D1电压互感器二次回路压降测试接线图(测量仪在电压互感器侧 D1.2测量仪在交流电能表侧的接线图如图D2,这种方式在室内进行,不受气候影响 但因电压互感 器至测量仪的连接线很长,所引起的零位比差与电缆线长度成正比(负值),应增大线芯截面降低阻值， 并进行零位误差的自校予以修正 电压互感器 电压互感器二次回路导线 交流电能表侧 多芯屏蔽电缆线 电压互感器二次回路压降测量仪 电压互感器二次回路压降测试接线图(测量仪在交流电能表树) 图D2 附录 E (标准的附录) 电流互感器在实际负载下误差的测试方法 E1应查明被试电流互感器的接线方式和二次负载情况 当测量用二次绕组与继电保护用的二次绕组 互无影响时,测试时应将继电保护用二次绕组短接,防止继电保护误动作 当两种二次绕组互有影响时. 则继电保护用二次绕组也应带上实际二次负载,同时采取防止保护误动作的措施 E2当交流电能测量系统采用A,C两台电流互感器和三相二元件电能表(即采用三相三线接线方式) 时,其电流互感器可采用简化的三相法按图E1进行校验测试 由被测电流互感器的二次负载至交流互 感器校验仪“Z”端的接线,如图E1中虚线所示,是供测量电流互感器二次负载阻抗用的,此时,应将互 感器校验仪的测量开关置于“阻抗”位置由校验仪的读数可直接得出负载阻抗的有功分量和无功分量 E3当交流电能测量系统采用A,B.C三台电流互感器和三相三元件电能表(即采用三相四线接线方 式)时,其电流互感器可采用单相法按图E2进行校验测试 12
GB/T182932001 TB1GB1 TB2G;B2 交流互感器校验仪 TB3GB3 TB1一大容量调压器,其二次输出与大容量升流器一次电流相适应; GB1一大容量升流器,其二次输出与被测电流互感器一次电流相适应; TB2,TB3一小容量调压器,其输出与隔离变压器一次电流相适应; GB2.GB3一隔离变压器,其输出与被测电流互感器二次电流相适应， T,一标准电流互感器; Tx一被测电流互感器; Z一A相负载; Z C相负载 图E1三相三线接线方式电流互感器测试接线图简化三相法 零线 被测相 圆" 非被测相 升流器 非被测相 fa 交流互感器校验仪 T,一标准电流互感器;I一被测电流互感器 图E2三相四线接线方式电流互感器测试接线图(单相法 13
GB/T182932001 F 附录 (标准的附录) 直流电流测量变换器误差的现场测试方法 F1 根据被试直流测量变换器的原理结构,及其二次输出参数,选择适当的测试线路 F1.1被试直流测量变换器二次为电流输出,标准直流测量变换器亦为电流输出:比差的测量可采用 电流测差法,测试线路如图F1 被测直流变换器标准直流变换器 比例变换 电流比差装置 图F1直流电流测量变换器测试接线图(电流比差法一 F1.2被试直流测量变换器二次为电压输出,标准直流测量变换器为电流输出;比差的测量可将被试 的电压信号经V1转换为电流信号,采用电流测差法,测试线路如图F2;V/1转换器的准确度应优于 0.05%,其输人阻抗应大于10MQ 标准直流变换器 被测直流变换器 转换器 电流比差装置 图F2直流电流测量变换器测试接线图(电流比差法二 F1.3被试直流测量变换器二次为电压输出,标准直流测量变换器为电流输出;比差的测量也可将标 准直流测量变换器的电流输出经标准电阻转换为电压信号,采用电压测差法,测试线路如图F3 为保证测试准确度,分压电阻值的选择,应满足下列条件 r十r10×R/0 R;>r十r rGB/T182932001 分压电阻值; 式中:ri、r 被测直流测量变换器的允许误差; o 标准电阻值; Rm R 电压表的内阻值; R 差压表的内阻值 被测直流变换器 标准直流变换器 R -标准电阻;rr一分压电阻;mv一差压表;v一电压表 图F3直流电流测量变换器测试接线图电压比差法 F2总直流电流测量变换器的误差测试 如无适当规格的标准直流电流测量变换器进行直接校准，则 可采用总加法进行比对,测试接线如图F4 F2.1分别检测各分台直流测量变换器的误差 F2.2将各分台直流测量变换器的二次输出接人总加器,已停电的机组应不接人 2.3以总加器作为参考,与被测总直流测量变换器进行比对,按上一节所述,选择电流比差法或电压 比差法 按各分台直流测量变换器的误差和通过的负载电流,加权平均计算总加测量误差,修正F2.3的 F2.4 测量值 被测直流电流测量变换器 总直流母排 分台 直流测量 变换器 总 加 器 图F4总直流电流测量变换器测试接线图总加法) G 附 录 标准的附录 整流设备额定效率的测试与计算 G1需要测定整流设备额定效率时,应首先在实际工况下测定运行效率,然后推算额定效率 G2设已测得整流设备在实际工况下的运行效率),可按下式推算额定效率 15
GB/T182932001 (Gl 7in U ！十 克-" t 'mla 式中;i 整流设备在额定工况下的推算效率; 整流设备在实际工况下的运行效率; 7 U 整流设备测定运行效率时的实际输出电压,V; 整流设备测定运行效率时的实际输出电流,kA; U 整流设备的额定输出电压,V:; 整流设备的额定输出电流,kA 由于推算的数学模型引起的误差可按下式计算并修正 --]+叫去-+关-" G2) 修正误差后的额定效率 G3 刀=1十e7)7a d-" 式中:c= 的,-层小-六 学 整流变压器的额定空载损耗,kw P 整流变压器的额定负载损耗,kw:; P 整流变压器带额定输出电流时在某一调压级上的空载损耗,kw 整流变压器带额定输出电流时在某一调压级上的负载损耗,kw -与整流管的门槛电压有关的常数,约0.61.0V 根据设备铭牌或说明书,可获得整流设备制造厂提供的在儿个特定调压级上当输出额定直流电流 时的空载损耗和负载损耗数据 当有充分的已知数据时,利用这些数据,按照不同类型调压电路的专用解析式,可计算出整流设备 在任意工况下的空载损耗和负载损耗,并计算出Ak,,得到修正值,当不具备上述条件时可用插值法 进行计算,得到修正值 - 当没有整流变压器分级空载损耗数据时:k = n为与整流变压器铁心磁通密度Bmm有关的指数,(约1.62) 当调压变压器是正反激磁分级调压接线的,则在不同调压段上,空载损耗可能随输出电压下降而下 降,也可能随输出电压下降而上升 G3在整流设备交流输人功率或电能中包含辅助用电时的额定效率,按下式计算 G4 ( n -十 1十 式中:. 修正推算误差后的额定效率(不含辅助用电) 计人辅助用电时的额定效率; m 整流设备的辅助用电,包括整流变压器及整流柜的冷却用风机,水泵等的用电(kw) P H 附 录 (标准的附录) 交,直流功率或电能测量系统综合误差的计算方法 H1交流功率或电能测量系统由互感器和电压二次回路压降所引起的综合误差的计算 16
GB/T182932001 H1.1三相三线电路 不对称平衡三相三线电路 H1.1.1 o)tan中 Ee P(fa十了十f.)十Pa(fa十f 十f.0.0291[P'a(o 一oa6 十P.o H1 oa)tan更.]/(P十尸)(% 8aN ' o十oi一o)/6o H2) 中s 中 d十d.一o./60 H3 式中:ea -交流功率或电能测量系统由互感器和二次回路压降引起的综合误差,%; -AB,CB相的交流功率; P'b'eb AB,CB相电压互感器的比差,% fh,fieb -AB,CB相电压互感器二次回路压降引起的比差,%; Jnl,eb fi,f A,C相电流互感器的比差,%; -AB,CB相电压互感器的角差,('). ol,o oh,. -AB,CB相电压互感器二次回路压降引起的角差,('); -A.C相电流互感器的角差,(" , 修正后的整流系列电力负载AB.CB相的功率因数角 中,中 更 .,必 整流系列电力负载AB,CB相功率因数角的测量值， a6， 式Hl也适用于平衡对称的三相三线电路 H1.1.2对称平衡三相三线电路: o rC一A 十D [c+]- H4 ltan虫 L3.464 68.75 式中;A=fah十/山十a; B=ab十O山-a; C=fb十a十fe; D=b十o.h一oe; 整流系列电力负载阻抗角 H1.2三相四线电路 H1.2.1不对称平衡三相四线电路 e =[尸(f十人，十.十'(十十)十'(e十十.门 十0.0291[P.(o d o.)tanp 十P(o一o一o)tanp十 P(@ 一@ 一@)anQ]/(P十",十尸)(% (H5 式H5也适用于平衡对称的三相四线电路 H1.2.2对称平衡三相四线电路 十/十f十 十f十 十 十f十 0.0097[(O 十o十o (o 十o山十o.一(d ，十)]tanp(%)(H6 直流功率或电能测量系统由变换器和电压回路引起的综合误差的计算 H2 (H7) E =ee - 式中:e 直流功率或电能测量系统综合误差,%; E -隔离式直流电压变换器和电压回路压降引起的测量误差,%; 直流电流变换器的测量误差,% 17
GB/T182932001 附录 (标准的附录) 整流系列运行效率测量综合误差计算及修正方法 整流系列输人交流功率或电能用单表计量 I 用整流效率测量仪测量效率时: 一ed/100 刀=X 100 Ee/ 不用整流效率测量仪测量效率时 P.一E/10o 7一 (12 P.1一E100 式中:？ 修正后的整流效率值; 整流效率测量值; P -整流系列输出直流功率或电能测量值,kW或kwh; -整流系列输出直流功率或电能测量系统的综合误差,%; ede ” 整流系列输人交流功率或电能测量值,kw或kwh, 整流系列输人交流功率或电能测量系统的综合误差,% Eme 2整流系列输人交流功率或电能用双表计量,高压进线输人功率或电能为整流用电与动力用电之和 Pa(1一Eak/100) I3 厂-G/I00一G EaI00 式中:P 高压进线输人功率或电能测量值,kw或kwh; 高压进线输人功率或电能测量系统的综合误差,% Eacr 动力用电测量值,kw或kwh Pmd 动力用电测量系统的综合误差,% Ee 附 录 标准的附录 测试报告及测试记录 电解整流系列综合测试报告 1 J1.1电解整流系列概况 吨/年 电解产品名称 产量 台 电解槽数 电解槽类型: 受电电压: kV kW 用电功率 系列等效相数 整流机组: kA 组数 组 交流电能表:接线方式 变流比 A A， 变压比V/ 直流电能表;变换器类型 变流比kA/ 整流系列负载 电压V 电流kA 整流系列主接线图 J1.2测试结果 11.2.1交流电能测量系统 18
GB/T182932001 (a电流互感器在实际负载下的误差 A相 B相 C相 角差,(') 比差,% 角差,(' 比差% 比差% 角差(' (电压互感器在实际负载下的误差 A相 B相 C相 比差,% 比差,% 比差,% 角差,() 角差,(') 角差,' 电压互感器二次导线压降在实际负载下的误差 C相 A 相 B相 比差,% 角差,(') 比差,% 角差,(' 比差,% 角差,(' (d交流电能测量系统在实际负载下的综合误差 11.2.2直流电能测量系统 (a机组直流电流测量变换器在实际负载下的误差 心 比差,% (总直流电流测量变换器在实际负载下的误差 (e总直流电流测量变换器二次导线压降在实际负载下的误差 % d直流电能测量系统在实际负载下的综合误差 J1.2.3整流系列效率测量结果 (a整流系列在实际负载下的运行效率 % % b整流系列额定效率 (c计人辅助用电的整流系列额定效率 % kW 整流系列在额定负载下的辅助用电 J1.3测试情况分析及建议 J1.3.1现场交流测量装置:选型、运行负载点是否合理;运行状态是否良好 (a电压互感器 b电流互感器 e)交流电能表 J1.3.2现场直流测量装置:选型、安装位置、运行负载点是否合理;运行状态是否良好 a机组直流电流测量变换器 b总直流电流测量变换器: c直流电能表 1.3.3整流机组;选型.配置,运行负载点是香合理;运行状态是否良好 1.3.4整流效率 19
GB/T182932001 1.4几点建议 年 日 报告编写人 测试日期 电流互感器测试记录 J2 安装位置 型 号 准确度级别 制造厂 A kVy 规 格 额定负载 额定电压 出厂编号;A相 B相 C相 标准仪器;互感器校验仪 准确度级别 标准电流互感器 准确度级别 测试时的二次负载;现场实际负载 100 测试负载,% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 110 120 上升 比差% 下降 平均 A相 上升 下降 角差(') 平均 上升 比差% 下降 平均 B相 上升 角差(') 下降 平均 上升 下降 比差% 平均 C相 上升 角差(' 下降 平均 记录人员 测试日期 年 月 20
GB/T182932001 J3电压互感器二次负载及导线压降测试记录 安装位置: 型 号 准确度级别 制造厂 出厂编号A相 B相 c相 规 格; 一v兴v登 额定负载 VA 标准仪器;互感器校验仪 准确度级别 二次导线压降测试仪 准确度级别 多功能钳形表 准确度级别 测试时的二次负载;现场实际负载 电压互感器的二次负载 电压,V 电流,A 相位角,( U U U U 功率因 数 cos内 cos内 cos cosn cos 电压互感器的二次导线压降引起的误差 二次导线压降为电压互感器二次输出端至控制室交流电能表端子板端的压降 比 差,% 角 差,(' oh o.b 测试日期年 记录人员 J4电压互感器测试记录 J4.1以标准电压互感器检测现场电压互感器的误差 安装位置 型 号 准确度级别 制造厂 出厂编号;A相 B相 C相 10o S 一kV- 规 额定负载 VA 版了 V3 标准仪器;互感器校验仪 准确度级别 标准电压互感器 准确度级别 测试时的二次负载;现场实际负载 马 测试负载， 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 l0 上升 比差% 下降 平均 A相 上升 角差(' 下降 平均 21
GB/T182932001 续表 2o 3o 50 70 80 90 100 11o 测试负载,% 10 40 60 上升 比差% 下降 平均 B相 上升 下降 角差(' 平均 上升 比差% 下降 平均 C相 上升 下降 角差(' 平均 记录人员 年 月 测试日期 J4.2根据现场电压互感器出厂试验数据推算实际负载下的误差 安装位置: 号 准确度级别 制造" 型 10oo 规 格 V/ 额定负载 VA 六v" V3 出厂编号A相 B相 C相 (1据电压互感器制造厂提供的该台电压互感器的出厂试验数据,用插人法计算在实际运行电压下带功率因数为 a.8.1/4额定二次负载和额定二次负载时的误差为 相别 负载 角差, 角差,(') .(' 比差,% 比差，% 比差% 角差,(' 1/4额定二次负载时 1.0额定二次负载时 2 根据现场实测,该台电压互感器的实际二次负载(见附录」的J33) ? 少 虫 3)当已知功率因数为0.8的1/4额定二次负载误差(fA,)及功率因数为0.8的额定二次负载误差(,),则 可计算得实际负载时各相的误差; o 已知三相电压互感器在实际负载下各相的误差,可计算得线间的误差 4 计算负责人 日期 年 月 22
GB/T182932001 直流电流测量变换器测试记录 J5 安装位置 型 号 准确度级别 制造厂 规 格 kA/A 额定负载 额定电压 标准仪器;标准直流电流比较仪 准确度级别 kA/A 直流电流总加变换器 准确度级别 标准电阻 准确度级别 电阻箱 准确度级别 精密多用表 准确度级别 测试时的二次负载;现场实际负载 20 S 70 80 90 负载电流,% 10 30 50 00 第 台 出厂编号 上升 比差,% 下降 平均 第 台 出厂编号 上升 比差,% 下降 平均 出厂编号 第 台 上升 比差,% 下降 平均 第 台 出厂编号 上升 比差,% 下降 平均 第 台 出厂编号 上升 比差,% 下降 平均 实际负载 kA时的误差 第 第 策 台 台 台 台 年 日 记录人员 测试日期 月 .16 总直流电流测量变换器测试记录 将各整流机组的分台直流电流测量变换器(经在线校验已知误差),接人总加器作为标准源;将在线 总直流电流测量变换器的输出与总加器的输出比对,以电压比差法测试为例,见附录F的F2 安装位置:总直流母线 23
GB/T182932001 准确度级别 制造厂 型 号 规 格 kA/A 额定负载 额定电压 标准仪器;标准直流电流比较仪 准确度级别 kA/A 直流电流总加变换器 准确度级别 标准电阻 准确度级别 Q 电阻箱 准确度级别 精密多用表 准确度级别 测试时的二次负载;现场实际负载 负载电流,kA 标准,mV 测量值 差压,mV 比差,% 分台总加合成误差,% 修正后总台误差 9% 实际负载电流kA时的误差 记录人员 测试日期 年 月 日 J7 整流系列运行效率测试记录 整流系列额定电压 额定电流 kA 运行电压 运行电流 kA 整流机组数 等效相数 制造" 整流变压器;型号 接线方式 额定电压 额定电流 调压方式 调压范围 调压级数 整流柜 型号 制造厂 额定电压 额定电流 kA 整流电路 标准仪器;标准交流电能表 准确度级别 标准直流电能表 准确度级别 项目 直流电能 交流电能 测量误差 整流效率 系列 系列 kW kW % 电压 电流 总用电动力用电总用电动力用电测量值实际值 kA 工况 ea P Eae Ee 全部机组运行 部分机组运行 部分机组运行 24
GB/T182932001 注;表中整流效率实际值按下式计算得到 P1一e/100 P1一e100一1一E100 测试日期年月日 记录人员 J8整流系列额定效率计算 整流系列额定电压 额定电流 kA 运行电压 运行电流 kA % 运行效率 kw 整流变压器;额定空载损耗" 额定负载损耗P kW kw 运行级上带额定电流时的空载损耗P kw 运行级上带额定电流时的负载损耗P 整流管的门槛电压a 整流系列额定效率推算值;列n= U 1+ UMT 额定效率的推算误差计算 品--品-“--内 -是- -[-]+叫A-+(- 修正误差后的额定效率;刀=(1十ea)ya 整流设备的辅助用电包括全系列整流变压器及整流柜的冷却用风机,水泵等的用电)'m kW 计人辅助用电时的整流系列额定效率;m U而n 计算结果;整流系列运行效率测量值烈 % % 整流系列额定效率推算值l: 推算误差e: 修正误差后的整流系列额定效率值和a % 计人辅助用电时的整流系列额定效率值m: 年月日 计算人 日期 19测试人员名单 专业测试单位 被测单位 姓名 职务 姓名 职务 25
GB/T182932001 专业测试单位 被测单位 名称 名称 地址: 地址: 邮编: 邮编: 电话 电话: 传真 传真 E-1 E- -mail: -mail: 26