201012200529FFD变压器绕组变形测试仪校准方法文件

华南国家计量测试中心广东省计量科学研究院校准方法文件FFD变压器绕组变形测试仪WindingdeformationofpowertransformersMeter2010--发布201--实施广东省计量科学研究院技术委员会发布FFD目录1范围………………………………………………………………………（1）2引用文献……………………………………………………………………（1）3概述………………………………………………………………………（1）4计量特性……………………………………………………………………（1）5通用技术要求……………………………………………………………（2）6校准项目和校准方法………………………………………………………（2）7校准结果的表达……………………………………………………………（3）8复校时间间隔………………………………………………………………（3）附录A变压器绕组变形测试仪校准原始记录…………………………………（4）附录B变压器绕组变形测试仪校准证书内页格式…………………………（5）附录C测量不确定度分析……………………………………………………（6）FFD1005-20101变压器绕组变形测试仪校准方法文件1、范围本规范适用于基于频率响应分析法的电力变压器绕组变形测试仪校准。2、引用文献本规范引用下列文献DL/T596电力设备预防性试验规程DL/T911-2004电力变压器绕组变形的频率响应分析法JJF1059-1999测量不确定度评定与表示国家计量技术规范使用本规范时注意使用上述引用文献的现行有效版本3、概述变压器绕组变形测试仪用于测试变压器可能发生的绕组变形。其测量原理是在较高频率的电压作用下，变压器的每一个绕组均可视为一个由线性电阻、电感、电容等分布参数构成的无源线性双口网络。通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的差异，判断变压器可能发生的绕组变形。衡量变压器绕组变形测试仪的技术指标有扫描频率和幅频特性（dB）4、计量特性4.1变压器绕组变形测试仪的扫描频率基本误差为：%1001100000FreFreFreFreFrexxfre％式中：fre——变压器绕组变形测试仪的扫描频率基本误差，单位为％；xFre——变压器绕组变形测试仪扫描频率设定值，单位为kHz；0Fre——用频率计测量变压器绕组变形测试仪扫描频率的读数值，单位为kHz。4.2变压器绕组变形测试仪的幅频基本误差为：0UdBUdBxdB△式中：△dB——变压器绕组变形测试仪的幅频基本误差，单位为dB；xUdB——变压器绕组变形测试仪幅频示值，单位为dB；inputoutputVVUdBlog200单位为dBinputV——用高频电压表测量变压器绕组变形测试仪激励端电压有效值，单位为V。outputV——用高频电压表测量变压器绕组变形测试仪响应端电压有效值，单位为V。FFD1005-201025、通用技术要求5.1变压器绕组变形测试仪外观应完好，各组成部分功能正常、各开关和按钮应灵活可靠。5.2变压器绕组变形测试仪应有明显的接地标识、激励输出标识、响应输入标识和其它保证正确使用的必要标识。5.3变压器绕组变形测试仪扫频范围应包括1kHz~1MHz范围。6、校准项目和校准方法6.1环境条件6.1.1环境温度：（23±5）℃；相对湿度：35%～80%。6.1.2电源电压：（220±10）V；频率：（50±0.1）Hz。6.2校准项目和设备校准项目和校准用设备见表1。表1校准项目和校准用设备表序号校准项目校准器具名称技术特性1扫描频率频率计频率带宽不小于100MHz，频率测量准确度不低于0.0002级。量程范围能满足实际要求。2幅频高频电压表高频波形发生器频率带宽不小于100MHz，有效值测量准确度不低于0.02级。量程范围能满足实际要求。6.3校准方法6.3.1通用技术要求的检查按照本规范第5条的要求进行通用技术要求的检查。6.3.2扫描频率校准扫描频率校准线路如图1所示。按图1接好线后，开机预热（或按被检仪器说明书要求）。将扫描频率设定为需要校准的频率点。按被检变压器绕组变形测试仪扫描频率满量程范围选取不少于10个校准点，也可以根据实际需要增加其它校准点。将扫描频率设定至各校准点，启动测试，记录各校准点下扫描频率实测值。FFD1005-20103图1变压器绕组变形测试仪扫描频率校准线路图6.3.3幅频校准幅频校准线路如图2所示。按图2接好线后，开机预热（或按被检仪器说明书要求）。高频波形发生器输出正弦波，准备开始正式校准。改变高频波形发生器输出的电压幅值，记录被检仪器的示值并记录各校准点下高频电压表测量变压器绕组变形测试仪激励端电压有效值及测量变压器绕组变形测试仪响应端电压有效值。按照公式inputoutputVVUdBlog200算出幅频实测值。图2变压器绕组变形测试仪幅频校准线路图7校准结果的表达校准结果数据按照被检仪器允许误差的1/10进行修约。当变压器绕组变形测试仪扫描频率和幅频示值误差均符合其技术指标时，该变压器绕组变形测试仪基本误差合格；当变压器绕组变形测试仪扫描频率和幅频示值误差有一项或两项不符合其技术指标时，该变压器绕组变形测试仪基本误差不合格。校准证书出具各校准点示值和实测值。8复校时间间隔建议复校时间间隔为1年。变压器绕组变形测试仪Sourceinput1input2频率计Ch1Ch2高频波形发生器Output变压器绕组变形测试仪SourceInput1Input2高频电压表FFD1005-20104附录A变压器绕组变形测试仪校准原始记录原始记录号：证书编号：第页共页委托方名称制造厂型号产品号级别湿度%RH温度℃标准器设备号：标准器状态：□正常□不正常校准依据：外观检查：□合格□不合格测量结果的相对扩展不确定度(依据JJF1059-1999评定与表示)：(k=2)1.扫描频率测量2.幅频测量设定值实测值outputVinputVinputoutputVVlog20kHzkHz示值（dB）实测值(V)实测值(V)实测值(dB)校准员核验员校准日期年月日FFD1005-20105附录B变压器绕组变形测试仪校准证书内页格式一、外观：二、扫描频率测量功能：设定值实测值误差允许误差该项结论（单位）（单位）（单位）（单位）（P/F）三、幅频测量功能：示值实测值误差允许误差该项结论（单位）（单位）（单位）（单位）（P/F）FFD1005-20106附录C测量不确定度分析C.1（1～1000）kHz范围变压器绕组变形测试仪扫描频率误差的测量不确定度分析C.1.1建立数学模型依据本院变压器绕组变形测试仪校准方法文件，被校变压器绕组变形测试仪扫描频率误差为：%1001100000FreFreFreFreFrexxfre％（1）式中：fre——变压器绕组变形测试仪的扫描频率基本误差，单位为％；xFre——变压器绕组变形测试仪扫描频率设定值，单位为kHz；0Fre——用频率计测量变压器绕组变形测试仪扫描频率的读数值，单位为kHz。C.1.2被检变压器绕组变形测试仪扫描频率误差的方差由方差公式)(2122iNiicxuxfyu得扫描频率误差方差为:ooxxFreuFreFreuFreu22222灵敏度系数为:oxFreFre1,，2oxoFreFreFreC.1.3标准不确定度分量一览表：表1（1～1000）kHz变压器绕组变形测试仪扫描频率误差不确定度分量一览表分量)(ifu不确定度来源)(01Freu标准频率计频率分辨率)(02Freu标准频率计频率误差)(1xFreu测量重复性C.1.4各标准不确定度分量计算C.1.4.1标准频率计频率误差引起的标准不确定度02FreuFFD1005-20107由PM6680B频率计说明书和该仪器的校准证书，PM6680B频率计的频率准确度不低于为0.0002%ofrdg。仪器最大允许误差导致的不确定度一般认为是均匀分布。所以，当测量100kHz频率时，由标准频率计频率误差引起的标准不确定度为：3100%0002.002FreukHz=0.000115kHzC.1.4.2标准频率计频率分辨力引起的标准不确定度01Freu对于数字显示式测量仪器，如其分辨力为x，则由此带来的标准不确定度为xxu29.0。标准频率计在测量100kHz频率时，分辨力为0.0001kHz，所以由此带来的标准不确定度为：0001.029.001FreukHz=0.000029kHzC.1.4.3测量重复性引起的标准不确定度1xFreu在重复性条件下，10次测量100kHz点，所得数据见下表：n12345678910实测值100.000100.000100.000100.000100.000100.001100.000100.000100.000100.000日常实际测量次数为1次，所以标准不确定度为：1121nUUFreuniix=0.000316kHzC.1.5合成标准不确定度uooxxFreuFreFreuFreu2222=0.0004%C.1.6扩展不确定度U取包含因子2k，得0003.02ukU%=0.0008%C.2（-80～20）dB范围变压器绕组变形测试仪幅频误差的测量不确定度分析C.2.1建立数学模型依据本院变压器绕组变形测试仪校准方法文件，被校变压器绕组变形测试仪幅频误差为：0UdBUdBxdB△式中：△dB——变压器绕组变形测试仪的幅频基本误差，单位为dB；xUdB——变压器绕组变形测试仪幅频示值，单位为dB；inputoutputVVUdBlog200单位为dBinputV——用高频电压表测量变压器绕组变形测试仪激励端电压有效值，单位为V。FFD1005-20108outputV——用高频电压表测量变压器绕组变形测试仪响应端电压有效值，单位为V。所以0UdBUdBxdB△=inputoutputxdBVVUdBlog20△=inputoutputxVVUdBlog20log20C.2.2被检变压器绕组变形测试仪幅频误差的方差由方差公式)(2122iNiicxuxfyu得幅频误差方差为:inputinputoutputoutputxxVuVVuVUdBuUdBu2222222灵敏度系数为:1xUdB,，outputoutputVInV1020，inputinputVInV1020C.2.3标准不确定度分量一览表：表2（-80～20）dB变压器绕组变形测试仪幅频误差不确定度分量一览表分量ifu不确定度来源1outputVu标准高频电压表电压误差2outputVu标准高频电压表电压分辨率1inputiVu标准高频电压表电压误差2inputVu标准高频电压表电压分辨率xUdBu测量重复性C.2.4各标准不确定度分量计算C.2.4.1标准高频电压表电压误差引起的标准不确定度11,inputoutputVuVu由标准高频电压表说明书和该仪器的校准证书，标准高频电压表电压测量准确度为0.02%ofrdg。仪器最大允许误差导致的不确定度一般认为是均匀分布。所以，当测量1inputV=2.9000V时，由标准高频电压表电压误差引起的标准不确定度为：39000.2%02.01inputVuV=0.000334V当测量11outputV=0.7130V时，由标准高频电压表电压误差引起的标准不确定度为：3713.0%02.01o