1絕緣油介質(zhì)損耗因數(shù)及體積電阻率測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于絕緣油介質(zhì)損耗因數(shù)及體積電阻率測(cè)試儀(以下簡(jiǎn)稱油介損儀)的本規(guī)范不適用于高壓介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試儀和高壓電容電橋的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG690—2003高絕緣電阻測(cè)量?jī)x(高阻計(jì))JJG1005—2005電子式絕緣電阻表GB/T5654—2007液體絕緣材料相對(duì)電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測(cè)量GB/T16927.2—2013高電壓試驗(yàn)技術(shù)第2部分：測(cè)量系統(tǒng)GB/T21216—2007絕緣液體測(cè)量電導(dǎo)和電容確定介質(zhì)損耗因數(shù)的試驗(yàn)方法DL/T421—2009電力用油體積電阻率測(cè)定法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術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位3.1介質(zhì)損耗因數(shù)dielectricdissipationfactor介質(zhì)損耗因數(shù)(tane)是損耗角的正切值。3.2絕緣油體積電阻率insulatingoilvolumeresistivity絕緣油體積電阻率是液體介質(zhì)在單位體積內(nèi)電阻的大小，單位：Ω·m。油介損儀是測(cè)量絕緣油介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率的儀器。包括油杯、溫控系統(tǒng)、測(cè)量電路(信號(hào)處理單元及信號(hào)測(cè)量單元)、交直流高壓電源、電容標(biāo)準(zhǔn)器、體積電阻介質(zhì)損耗因數(shù)和電容測(cè)量原理如圖1所示：標(biāo)準(zhǔn)回路由內(nèi)置高穩(wěn)定度電容標(biāo)準(zhǔn)器C,和標(biāo)準(zhǔn)回路采樣電阻R…組成；被試回路由被試油品(Cx、R)和被試回路采樣電阻R組成。C是油的等效電容，R,是油產(chǎn)生各種損耗的等效電阻。HV是交流高壓電源。介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量方法采用正接法。2 體積電阻率測(cè)量原理如圖2所示：被測(cè)絕緣油體積電阻率接在高壓端和低壓端之間，信號(hào)測(cè)量單元對(duì)被測(cè)絕緣油體積電阻率的采樣信號(hào)進(jìn)行處理，得到體積電阻率。DHV為直流高壓電源。體積電阻率和絕緣電阻的換算見(jiàn)式(1):式中：p——絕緣油體積電阻率，Ω·m;C?——油杯的空杯電容，pF;R——絕緣油絕緣電阻值，Ω。p|p|絕緣油信號(hào)測(cè)量單元專5計(jì)量特性5.1介質(zhì)損耗因數(shù)最大允許誤差a與被校油介損儀介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量有關(guān)的系數(shù)；3D——油介損儀介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量示值；D?——介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量的零值誤差，一般不大于0.0002。5.2電容最大允許誤差：b——與被校油介損儀電容測(cè)量有關(guān)的系數(shù)；C——油介損儀電容測(cè)量示值；Cm——電容測(cè)量的零值誤差，pF。一般不大于2pF。5.3體積電阻率最大允許誤差：e——被校油介損儀(僅對(duì)體積電阻率)的準(zhǔn)確度等級(jí)5.4溫度最大允許誤差：5.5高壓電源電壓最大允許誤差5.5.1交流電壓一般為±3%,電壓?jiǎn)挝唬簁V。5.5.2直流電壓一般為±3%,電壓?jiǎn)挝唬簁V。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件油介損儀校準(zhǔn)環(huán)境條件應(yīng)滿足以下要求：a)環(huán)境溫度：20℃±5℃;b)環(huán)境相對(duì)濕度：不大于60%;c)周圍無(wú)影響測(cè)量的強(qiáng)電場(chǎng)和交變磁場(chǎng)；d)對(duì)交流220V供電的油介損儀電源要求：1)電壓：220V±11V;2)頻率：50Hz±0.1Hz;3)諧波總含量不大于3%。6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備油介損儀校準(zhǔn)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備主要由介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)電容、絕緣電阻檢定裝置、溫度測(cè)量?jī)x表、高壓測(cè)量設(shè)備等組成。6.2.1介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器量程范圍：0～10%,其示值誤差一般不超過(guò)被校油介損儀示值允許誤差的1/4。6.2.2標(biāo)準(zhǔn)電容量程范圍：(0～200)pF,其示值誤差一般不超過(guò)被校油介損儀示值允許誤差的1/4。46.2.3絕緣電阻檢定裝置量程范圍：(0～200)GΩ,其準(zhǔn)確度等級(jí)一般不超過(guò)被校油介損儀示值允許誤差的1/4。6.2.4溫度測(cè)量?jī)x表量程范圍一般為(0～120)℃,其示值最大允許誤差：±0.2℃。6.2.5高壓測(cè)量設(shè)備量程范圍一般為(0～5)kV,其示值誤差一般不超過(guò)被校油介損儀示值允許誤差的1/5。7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目按表1的規(guī)定。校準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)量特性條款號(hào)校準(zhǔn)方法對(duì)應(yīng)條款號(hào)12電容34溫度5高壓電源7.2校準(zhǔn)方法油介損儀校準(zhǔn)前的外觀和通電檢查：油介損儀的面板、機(jī)殼或銘牌上應(yīng)有以下主要標(biāo)志和符號(hào)：產(chǎn)品的名稱及型號(hào)、制造商名稱或商標(biāo)、制造日期、出廠編號(hào)；所有的標(biāo)志應(yīng)清晰明顯，無(wú)影響儀器性能的損壞；外殼上應(yīng)有明顯或可靠的接地端子，油杯的信號(hào)采集線和溫度采集線接線正確，所有開(kāi)關(guān)及按鈕應(yīng)靈活可靠。通電檢查：電氣工作性能正常，顯示部分應(yīng)完整無(wú)缺，電極無(wú)損傷現(xiàn)象。7.2.1介質(zhì)損耗因數(shù)7.2.1.1校準(zhǔn)選點(diǎn)在被校油介損儀全量程范圍內(nèi)均勻選取10個(gè)介質(zhì)損耗因數(shù)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。7.2.1.2校準(zhǔn)過(guò)程將被校油介損儀和介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器放在有絕緣墊的平面上，儀器外殼安全按照?qǐng)D3或被校油介損儀說(shuō)明書(shū)的接線方式，將被校油介損儀的高壓端(或放置油杯的被校油介損儀高壓電極板)接介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器高壓端，被校油介損儀信號(hào)端芯線(或低壓端)接介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器低壓端，被校油介損儀屏蔽端接介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)5油介油介損儀介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器油介損儀標(biāo)準(zhǔn)電容按照7.2.1.1選點(diǎn)，不加熱、不加油條件下進(jìn)行測(cè)量，得到校準(zhǔn)值。示值誤差按公式中：△D——介質(zhì)損耗因數(shù)示值誤差；Dx——油介損儀介質(zhì)損耗因數(shù)示值；D?——介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。7.2.2.1校準(zhǔn)選點(diǎn)在被校油介損儀電容量程范圍內(nèi)選取1個(gè)電容點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。7.2.2.2校準(zhǔn)過(guò)程將被校油介損儀和標(biāo)準(zhǔn)電容放在有絕緣墊的平面上，儀器外殼安全接地。按照?qǐng)D4或被校油介損儀說(shuō)明書(shū)的接線方式，將被校油介損儀的高壓端(或放置油杯的被校油介損儀高壓電極板)接標(biāo)準(zhǔn)電容高壓端，被校油介損儀信號(hào)端芯線(或低壓端)接標(biāo)準(zhǔn)電容低壓端，被校準(zhǔn)油介損儀屏蔽端接標(biāo)準(zhǔn)電容屏蔽端。o按照7.2.2.1選點(diǎn)，不加熱、不加油條件下進(jìn)行測(cè)量，得到校準(zhǔn)值。示值誤差按公6油介損儀絕緣電阻檢定裝置油介損儀絕緣電阻檢定裝置Cx——油介損儀電容示值，pF;7.2.3體積電阻率7.2.3.1校準(zhǔn)選點(diǎn)在被校油介損儀體積電阻率量程范圍內(nèi)均勻選取10個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。7.2.3.2校準(zhǔn)過(guò)程將被校油介損儀和絕緣電阻檢定裝置放在有絕緣墊的平面上，儀器外殼安全接地。按照?qǐng)D5或被校油介損儀說(shuō)明書(shū)的接線方式，將被校油介損儀的高壓端(或放置油杯的被校油介損儀高壓電極板)接絕緣電阻檢定裝置高壓端，被校油介損儀信號(hào)端芯線(或低壓端)接絕緣電阻檢定裝置低壓端，被校油介損儀屏蔽端接絕緣電阻檢定裝置屏低壓端○屏蔽端葉ooo圖5體積電阻率校準(zhǔn)接線圖按照7.2.3.1選點(diǎn)，不加熱、不加油條件下進(jìn)行測(cè)量，得到校準(zhǔn)值。體積電阻率示值誤差按公式(7)計(jì)算：在60℃~120℃范圍內(nèi)選取不少于2個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，其中1個(gè)溫度點(diǎn)為設(shè)定被校溫度，按照被校油介損儀的操作說(shuō)明操作儀器，升溫加熱到待測(cè)量溫度點(diǎn)，油溫穩(wěn)定后，用溫度測(cè)量?jī)x表測(cè)量油杯里油的溫度。溫度示值誤差按公式(8)7△t——溫度示值誤差，℃;tx——油介損儀溫度示值，℃;ta——溫度測(cè)量?jī)x表示值，℃。7.2.5高壓電源7.2.5.1校準(zhǔn)選點(diǎn)在交流高壓和直流高壓量限范圍內(nèi)各選取1個(gè)電壓點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。7.2.5.2校準(zhǔn)過(guò)程交流高壓和直流高壓測(cè)量分別按照?qǐng)D6接線，進(jìn)行校準(zhǔn)。油介損儀的高壓電源o高壓測(cè)量設(shè)備8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8.1校準(zhǔn)證書(shū)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)(報(bào)告)上反映，校準(zhǔn)證書(shū)(報(bào)告)應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書(shū)”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同)d)證書(shū)或報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；e)客戶的名稱和地址；f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接收日期；h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明i)對(duì)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(shuō)明；k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；1)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明；8m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明；n)校準(zhǔn)證書(shū)和校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；o)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(shū)面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書(shū)或報(bào)告的聲明。校準(zhǔn)原始記錄格式見(jiàn)附錄B,校準(zhǔn)證書(shū)(報(bào)告)內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄C.8.2測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示要求測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示參見(jiàn)附錄A。9復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。9校準(zhǔn)不確定度評(píng)定示例A.1介質(zhì)損耗因數(shù)的不確定度評(píng)定A.1.1測(cè)量方法被校油介損儀對(duì)經(jīng)標(biāo)定的介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行測(cè)量，在相同參比條件下，以油介損儀的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值按式(5)計(jì)算示值誤差。以使用(0.5%×讀數(shù)+0.005%)級(jí)的介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)(2%×讀數(shù)+0.02%)級(jí)的油介損儀介損值(介損值為5%)為例進(jìn)行評(píng)定。A.1.2測(cè)量模型△D——介質(zhì)損耗因數(shù)示值誤差；Dx——油介損儀介質(zhì)損耗因數(shù)示值；Dx——介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。A.1.3不確定度傳播公式4A.1.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定A.1.4.1介損示值的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量A類不確定度分量主要由測(cè)量重復(fù)性引入。表A.1中列出了介損值為5%測(cè)量點(diǎn)的10次測(cè)量結(jié)果。23456789實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s按照貝塞爾公式計(jì)算出s:由于在實(shí)際工作中取單次測(cè)量結(jié)果作為最終結(jié)果，故A類不確定度u?為A.1.4.2介損示值的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量該不確定度分量主要來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)器介損值的準(zhǔn)確度和被校準(zhǔn)儀器分辨力。所使用的高壓介質(zhì)損耗因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)器經(jīng)上級(jí)部門校準(zhǔn)，根據(jù)其校準(zhǔn)證書(shū)上的指標(biāo)，該標(biāo)準(zhǔn)器的最大允許誤差為±0.3%,按均勻分布估計(jì)，故u?=0.0017×0.05=0.85×10被校油介損儀的分辨力為0.0001,不確定度分量按均勻分布估計(jì)，則A.1.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度介損示值校準(zhǔn)測(cè)量不確定度的來(lái)源及數(shù)值匯總于表A.2中。表A.2介損示值校準(zhǔn)測(cè)量不確定度來(lái)源及數(shù)值匯總23被校儀器的分辨力由于表A.2中各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量相互獨(dú)立、互不相關(guān)，故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：ue=√uì+u2+u}=0.9×10-A.1.6擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,則校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度：U=ku.=2×0.9×10-4=1.8×A.2體積電阻率的不確定度評(píng)定A.2.1測(cè)量方法被校油介損儀對(duì)經(jīng)標(biāo)定的絕緣電阻檢定裝置進(jìn)行測(cè)量，在相同參比條件下，以油介損儀的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值按式(7)計(jì)算示值誤差。以使用2級(jí)絕緣電阻檢定裝置校準(zhǔn)油介損儀的體積電阻率(6.78×1011Ω·m)為例進(jìn)行評(píng)定。A.2.2測(cè)量模型px——油介損儀體積電阻率示值，Ω·m:pn——標(biāo)準(zhǔn)體積電阻率值，Ω·m,A.2.3不確定度傳播公式靈敏系數(shù)A.2.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定A.2.4.1體積電阻率示值的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量A類不確定度分量主要由測(cè)量重復(fù)性引入。表A.3中列出了體積電阻率為6.78×101Ω·m的測(cè)量點(diǎn)的10次測(cè)量結(jié)果。123456789實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s按照貝塞爾公式計(jì)算出s:由于在實(shí)際工作中取單次測(cè)量結(jié)果作為最終結(jié)果，故A類不確定度u?為：A.2.4.2體積電阻率示值的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量該不確定度分量主要來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)器值的準(zhǔn)確度和被校準(zhǔn)儀器分辨力。所使用的絕緣電阻檢定裝置經(jīng)上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)，根據(jù)其校準(zhǔn)證書(shū)上的指標(biāo)，該標(biāo)準(zhǔn)器的最大允許誤差為±2%,按均勻分布估計(jì)，故u?=0.011×6.78×1011=0.075×101被校儀器的分辨力為0.01×101Ω·m,不確定度分量按均勻分布估計(jì)，則A.2.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度體積電阻率示值校準(zhǔn)測(cè)量不確定度的來(lái)源及數(shù)值匯總于表A.4中。123被校儀器的分辨力由于表A.4中各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為ue=√u2+u2+u2=0.085×10A.2.6擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,則校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度：絕緣油介質(zhì)損耗因數(shù)及體積電阻率測(cè)試儀校準(zhǔn)原