DB43∕T 879.2-2014 变频电量测量仪器 分析仪

变频电量测量仪器分析仪2014-06-06发布2014-08-06实施湖南省质量技术监督局发布I Ⅲ 12规范性引用文件 13术语和定义 14额定值 35技术要求 45.1通用框图、外观和结构 45.2功能要求 55.3安全性能 65.4准确度等级 75.5影响量 85.6传输系统和输出链接 95.7数字量输入二次仪表的运算正确性 95.8频率特性 95.9上升时间 95.10电磁兼容要求 95.11环境适应性 6-1试验环境条件 6.2外观和结构检查 6.3功能检查 6.4安全性能试验 6.5准确度试验 6.6影响量试验 6.7传输系统和输出链接检查 6.8数字量输入二次仪表的运算正确性验证 6.9频率特性试验 6.11电磁兼容性试验 6.12环境试验 6.13可靠性试验 7检验规则 7.1总则 7.4例行试验 7.5特殊试验 8标志、包装、运输和贮存 8.2包装 208.3运输 208.4贮存 20 5表1基本参数和可选参数 5表2电压、电流误差限值 7表3功率误差限值 8表4标称使用范围极限和允许改变量 8 表6最低抗扰度要求 表7气候环境适应性 表8振动适应性 表9冲击适应性 表10碰撞适应性 表11运输包装件跌落适应性 表12预处理条件 表13影响量的参比条件和试验用允许偏差 Ⅲ变频器作为变频调速系统的电源，应用日益广泛。如何准确测量变频器的损耗、效率和变频电机的损耗及效率，是变频调速技术亟待解决的重大课题。本标准从变频电量的特点出发，提出了对变频电量测量影响较大的应当明示的技术指标，并按照这些技术指标，定义了产品的准确度等级。本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由湖南省质量技术监督局、国家变频电量测量仪器计量站提出。本标准由湖南省质量技术监督局归口。本标准起草单位：湖南银河电气有限公司、湖南省计量检测研究院、国防科技大学。本标准主要起草人：徐伟专、任昀、陆阳、刘思潮、王宁、王有贵、廖仲篪、肖江平、陈浩维。本标准为首次发布。1GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.6电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Eb和导则：碰撞GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T4857.2包装运输包装件基本试验第2部分：温湿度调节处理GB/T4857.5包装运输包装件跌落试验方法GB4943.1信息技术设备安全第1部分：通用要求GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(idtIEC61000-4-2:1995)GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(idtIEC61000-4-5:1995)GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验2DB43/T879.2—20变频电量variablefrequencyelectricquantity变频电量是指满足下述条件之一，并以传输功率为目的的交流变频电量。a)信号频谱仅包含一种频率成分，而频率不局限于工频的交流电信号。b)信号频谱包含两种及以上被关注频率成分的电信号。变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率等。变频电量变送器variablefrequencyelectricquantitytransducer将变频电量转换成方便二次设备使用的、遵循一定标准、并包含一次变频电量在变送器带宽范围内的全部特征信息的模拟信号或数字编码信号的装置。标准规定的变送器，除带宽限制之外，若消除固定延时，模拟量输出变频电量变送器的二次输出信号在任意时刻均与一次输入变频电量的幅值成线性；数字量输出变频电量变送器的二次输出信号的任一样本数值与样本信息对应时刻的一次输入变频电量幅值成线性，通过这些模拟量或数字量输出可以反映输入变频电量的全部信息，二次输出信号与一次输入信号的相位差控制在规定范围内。对如电压、电流或电压和电流进行转换的变频电量变送器，分别称为变频电压变送器、变频电流变送器和变频功率变送器。变频电量分析仪variablefrequencyelectricquantityanalyzer以变频电量为基本测量和分析对象的，具有人机界面的仪器或装置。变频功率标准源variablefrequencypowerstandardsource频率、幅值、相位均在一定范围内能任意可调的满足相应准确度和稳定度要求的能同时输出交流电压和电流的仪器。输出交流电压和电流为纯正弦波，也可叠加含量和相位可控的单次或多次谐波。总谐波畸变系数totalharmonicdistortioncoefficient总谐波畸变系数THD按下式计算：总谐波因数totalharmonicfactor总谐波畸变系数THF按下式计算：3谐波电压因数HVF按下式计算：U——n次谐波电压有效值；U₁——电压基波有谐波电压因数HCF按下式计算：In——n次谐波电流有效值；I₁——电流基波有效值；H13。不平衡度unbalancefactor三相电压或电流的不平衡程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。基波功率因数(位移因数)fundamentalwavepowerfactor(displacementfactor)电压与电流基波分量的位移角(相位差)的余弦，用cosj,表示。基波有功功率fundamentalwaveactivepower基波有功功率按下式计算：功率基本准确度等级powerbasicaccuracyclass功率因数为1时的功率准确度等级。相位误差准确度等级phaseerroraccuracyclass主要反映分析仪在低功率因数下的功率测量准确度。针对某一功率基本准确度等级，以参考频率4额定值4.1额定一次电压的标准值4.2额定一次电流的标准值4线者为优先值。4.3准确限值频率范围准确度等级误差限值的要求。4.6采样速率额定值采样速率不应低于带宽(或防混叠滤波器截止频率)的两倍。5技术要求图1所示为分析仪的通用框图，依据所采用的技术，图1中列出的所有部件并非均不可缺少。如有需要，图1中的测量部分可以包含各种进行电压、电流变换的模拟量输出传感器或变送器。分析及显示或光纤或无线传输系统。含传输系统在内的三部分总和。对于通过外部电压、电流传感器扩展量程的变频电量测试系统，可将电压、电流传感器及分析仪构成的系统视为分析仪。5DB43/T879.2—2014分析及显示部分图1变频电量分析仪通用框图5.1.2外观和结构a)分析仪表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等，表面镀层不应起泡、龟裂和脱落，金属部件不应有锈蚀及其他机械损伤。b)开关、调节旋钮、按键操作应方便、灵活、可靠，零部件应紧固无松动。c)说明和警示功能的文字、符号及功能显示应清晰端正，并符合国家有关标准的规定。d)显示屏稳定性、可靠性、显示像素、分辨率均符合国家相关标准要求。e)分析仪防护等级不低于GB4208规定的IP51要求。f)当有专用附件(如扭矩测量模块等)时，应将附件与分析仪一起进行检测，且附件编号与该仪器编号相对应。5.2功能要求5.2.1基本功能分析仪应能测量表1所列全部或部分参数。试验按表1规定的项目和顺序进行。表1基本参数和可选参数电压、电流有效值●电压、电流基波有效值●●●●●●●●OOOO6OOO间谐波OOO5.2.4设置功能记录查询、打印校验等数据管理功能。有效存储时间应至少15天，之后可按先进先出的原则更新。分析仪各电气回路对保护地、各电气回路之间的绝缘电阻在工作条件下应不小于15MΩ。5.3.2接触电流照GB4943.1中5.1进行判断。5.3.3抗电强度75.3.4接地连续性二次仪表配合才能完成准确度等级试验过程。同时，数字量输入二次仪表的运算正确性一并得到验证。分析仪准确度等级应以该准确度等级在额定频率范围内、额定电压和/或额定电流下所规定的最大若交、直流准确度等级不同，应同时标称两者的5.4.4误差限值超过表3所列限值。电压/电流总有效值电压/电流基波有效值电压/电流总有效值电压/电流基波有效值8电压/电流总有效值电压/电流基波有效值电压/电流总有效值电压/电流基波有效值1电压/电流总有效值电压/电流基波有效值1表3功率误差限值准确度等级相位差准确度等级()S1级S3级521521521115222注：对于采样频率与基波频率有关的分析仪，实际测量时，需要按照额定频率下限对应的采样频率的1/2来选择防混叠滤波器，因此，所有准确度试验应在防混叠滤波器开启的条件下进行。5.5影响量数表示的改变量应不超过表4规定。(另有标志除外)指数的百分数表示)自热影响外磁场9DB43/T879.2—2014b)最低频率和最高频率；d)辅助电源电压和输入电压、电流的综合作用，使分析仪具有最大的内部功率消耗。注：变频电量测量场合通常电磁环境复杂，模拟量输入传输线路的缆线长度，规格、布线方式、接地、屏蔽等都会影响分析仪的测量准确度，需特别注意。在准确限值频率范围之内，误差应满足表2～表3要求。5.9上升时间例如：某变送器的上升时间为50μs,那么其带宽为7kHz。分析仪的性能判据参见表5。分析仪应能承受表6规定的抗扰度试验。端口输入端口电压暂降、短时中断信号和控制端口30V/m,80%调幅(1kHz)输入端口10V/m,80%调幅(1kHz)电压暂降、短时中断浪涌(冲击)30V/m,80%调幅(1kHz)(变送器)5.11环境适应性0℃~45℃应符合表8～表11的规定。试验项目注：表中驱动振幅为峰值。峰值加速度(m/s²)脉冲持续时间(ms)表10碰撞适应性峰值加速度(m/s²)脉冲持续时间(ms)包装件质量(kg)跌落高度(mm)6试验方法用目测法在自然光线下检查，分析仪应符合5.1.2的要求。按产品标准中规定的各项功能、性能、软件配置和文档逐项进行检查，应符合产品应符合5.3.1的规定。按GB4943.1中5.1的规定进行试验，其限值不应超过GB4943.1中表5A的最大电流。按GB4943.1中5.2的规定进行试验，判断依据参照GB4943.1中表5B,表5C。6.4.4接地连续性按GB4943.1中2.6的规定进行。接地端子和需要接地的零部件之间的连续电阻不应超过0.12。6.5准确度试验处理时的误差与通电到使其内部达到热平衡时的误差之差不超过基本误差限值的DB43/T879.2—2014表12预处理条件电压(包括辅助电源)电流从接入线路到开始测定误差的时间产厂家未作说明时，调整零位应在辅助电源施加标称电压、被测量时为零值的条件下进行(带表13。表13影响量的参比条件和试验用允许偏差(另有标志除外)(适用于一个参比值)使用组别I(一般用途)Ⅱ(恶劣环境用途)按标志0℃~45℃ 外磁场无注：①当标志参比范围时，不允许有偏差。②对于带有固定负载的分析仪，应为所带的实际负载a)应对每一影响量测定改变量，试验时其他影响量应保持参比条件。c)测定改变量时，如有可能，应在参考频率(50Hz或60Hz)、功率因数为1和正常工作温度的条件下，在额定输入电压、额定输入表3要求。试验点不应少于5个，且应包括额定范围上限和下限。入值或6.5.3条基本误差试验中的某一试验点进行基本误差试验。可适当增加试验频点。电压、电流的比值误差及两者的相位差的误3要求。6.6.1环境温度影响试验(低高温环境试验)根据5.5的规定和表4给出的参比值，按照GB/T2423.1和GB/T2423.2规定分别对散热试验样品误差改变量应满足表4的要求。试验持续时间8h或16h,升(降)温变化速率不大于1℃/10min(不超过5min时间的平均值)。根据5.5的规定和表4给出的参比值，分别进行工作电源电压上、下限试验。待工作电源电压上、下限处于稳定状态后，进行基本误差试验，分析仪的误差改变量不应超出表4的规定。根据5.5的规定和表4给出的参比值，分别进行工作电源频率上、下限试验。待工作电源频率上、下限处于稳定状态后，进行基本误差试验，分析仪的误差改变量不应超出表4的规定。前后两次的分析仪的误差改变量不应超出表4的规定。根据5.5的规定和表4给出的参比值，分别在施加外磁场影响前和影响时，进行基本误差试验，前后两次的分析仪的误差改变量不应超出表4的规定。在准确限值上限频率至带宽上限频率之间和在准确限值下限频率至带宽下限频率之间以及准确限值频率范围内，各频率段等倍数选择不少于3个频率点，在额定电压或额定电流下进行试验。量应不大于3dB。电磁兼容发射试验应按GB9254的试验程序进行，试验限值的规定值为A级，试验先在组装完整的6.11.1.1端子传导骚扰按GB9254中5.1条规定的程序对辅助电源端子的骚扰电压进行测量；按GB9254中5.2条规定6.11.1.2辐射骚扰试验按GB/T17626.2的要求进行。试验等级：2级；试验电压：接触放电4kV,空气放电8kV。选取不少于10个试验点，每点正负极性各10次，每次放电时间间隔1s。试验期间，产品处于正常工作试验按GB/T17626.3的要求进行。试验等级：2级；频率范围：(80～1000)MHz;试验场强：3V/m;试验按GB/T17626.4的要求进行。电源端口，试验等级6.11.2.4浪涌(冲击)抗扰度试验试验按GB/T17626.5的要求进行。试验等级：2级；试验电压：1kV(线-线),2kV(线-地),正负极性各5次。每次浪涌时间间隔60s。试验期间，产品处于正常工作状态，允许性能有所下降，但试6.11.2.6工频磁场抗扰度试验试验试验按GB/T17626.8的要求进行。试验等级：5级；磁场强度：100A/m;对产品的x、y、z三个试验按GB/T17626.9的要求进行。试验等级：5级；磁场强度：1000A/m;对产品的x、y、z三个电压暂降按GB/T17626.11规定进行，试验等级如下：1.电压暂降>95%Jm,持续时间为0.5周期(10ms);2.电压暂降30%J,持续时间为25个周期(500ms),试验进行3次，每次间隔时间10s。试验短时中断按GB/T17626.1规定进行，试验等级：电压降低>95%m,持续时间为250个周期(5s),试验进行3次，每次间隔时间10s。试验期间，允许受试样品性能有所下降，试验之后，在操作人员的按GB/T2423.1“试验Ad”进行。受试样品须进行初始检测。严酷程度取表7规定的工作温度下限值。加电运行检查程序2h,受试样品工作应正常，并检测同步信号频率变化量。恢复时间2h。按GB/T2423.1“试验Ab”进行。严酷程度取表7规定的存储温度下限值。受试样品在不工作条件下存放16h。恢复时间2h,并进行最后检测。6.12.1.3工作温度上限试验按GB/T2423.2“试验Bd”进行。受试样品须进行初始检测。严酷程度取表7规定的工作温度上限值。加电运行检查程序2h,受试样品工作应正常，按GB/T2423.2“试验Bd”进行。严酷程度取表7规定的存储温度上限值。受试样品在不工作条件下存放16h。恢复时间2h,并进行最6.12.1.5工作条件下恒定湿热试验按GB/T2423.3“试验Ca”进行。严酷程度取表7规定的工作温度、湿热上限值，受试样品须进恢复时间2h,并进行最后检测。品在非工作状态下，按表8规定值，分别对三个垂直的轴线方向进行振动。对于第3级受试样品，试验a)初始振动响应检查导致故障及影响性能的频率(后者仅在工作条件下产生)。对于第3级受试样品还应进行一次附加的不b)定频耐久试验c)扫频耐久试验按表8给定频率范围由低到高，再由高到低，作为一次循环。按表8规定的循环次数进行，已做过d)最后振动响应检查按GB/T2423.5“试验Ea”进行。受试样品须进行初始检测，安装时要注意重力影响，按表9规定6