高压测试仪器及设备校准规范 第10部分：六氟化硫密度控制器校验仪（调研报告）.docx

《高压测试仪器及设备校准规范 第10部分：六氟化硫密度控制器校验仪（调研报告）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压测试仪器及设备校准规范 第10部分：六氟化硫密度控制器校验仪（调研报告）.docx（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电力行业标准高压测试仪器及设备校准规范第10局部：六氟化硫密度控制器校验仪调研报告编制工作组2021年12月与内部计算三者可靠。此外，自动加压校验仪对压力的控制也需到达 一定的要求。目前大局部校准机构将校验仪归类为数字压力计仅进行 压力示值方面校准过于简化，无法保证密度量传的准确可靠。（2）现场用校验仪使用环境多样，压力测量及P20计算均受环境温度及温 度实测量影响，因此对现场用校验仪（通常为0.1级与0.2级）开展温 度影响相关试验很有必要，以确认在现场环境下校验仪P20量值可靠。 因此，制定高压测试仪器及设备校准规范第10局部：六氟化硫密度控制 器校验仪（简称“本标准”）时，校准内容应包含

2、压力测量（零位漂移、示值误 差、回程误差等）、温度测量、P20温度影响（含压力测量受温度影响）、压力控 制（控制稳定性、控制超回调量）等。压力测量、温度测量与压力控制是比拟成 熟的校准领域，一般的热工类校准实验室均具备校准能力。P20温度影响校准相 对步骤较多，但所需仪器设备和实验室条件并不特殊，经浙江电科院、西安热工 院和安徽计量院根据本标准规定的校准方法进行试验，方法具有可操作性。1任务来源根据2021年11月18召开的行业标准高压测试仪器及设备校准规范第 10局部：六氟化硫密度控制器校验仪起草工作组启动暨初稿讨论会议要求， 标准编制工作组针对六氟化硫密度控制器校验仪（以下简称“校验仪”）

3、及其相关 校准开展情况进行了调研，调研内容具体如下。2调研情况校验仪产品调研1 .1.1校验仪工作原理校验仪能通过内置气源或外接气瓶的方式为SF6密度控制器提供压力源，输 出目标压力并采集压力变化时密度控制器接点动作信号。校验仪通过高精度压力 传感器测量实时压力”，通过温度传感器或外置温度测量仪器测量密度控制器温 度T,信号处理单元根据SF6气体状态方程利用.和T计算得到以。值输出显示， 从而到达开展SF6密度控制器校验工作的目的，可对六氟化硫密度控制器P20值、 报警/闭锁动作值等进行校验。校验仪主要由压力传感器、温度传感器、接点信号采集单元、信号处理单元 和显示单元等组成。校验仪工作原理如

4、图1所示。图1校验仪工作原理图. 1.2校验仪调研信息各单位调研反应的校验仪产品信息如表1所示。表1校验仪产品信息生产厂家型号测量范围准确度 等级压力产绝压/ 表压显示分辨力（压 力，MPa；温 度，）温度补偿原理备注郑州赛奥JDI2()0.9)MPa().2 级自动 （气瓶）表压0.001 MPa o.rcBeattie-Bridgeman 方程绝压修正：表压+自带 传感器测量的大气压； 自带18B20温度传感 器、配置红外测温枪并 允许外部输入温度郑州赛奥JD7(0 0.9)MPa0.2级自动均可0.001 MPa o.rcBeattie-Bridgeman 方程JD11(M.O)MPa(

5、).2 级自造压均可0.00 IMpa o.rcBeattie-Bridgeman 方程西安亚能FMC-8S(0 0.9)MPa0.2级自动 （气瓶）均可0.0001 MPa o.rcBeattie-Bridgeman 方程绝压修正：表压+自带 传感器测量的大气压； 自带钠电阻温度计并 允许外部输入温度武汉华能联 创电气有限 公司HNMD3000(00.9)MPa0.25 级自动 （气瓶）表压0.0001 MPa温度传感器测量及人工输入上海乐研ZDT-2(M.O)MPa0.2级或0.1级手动均可0.0001 MPa o.o rcBcattic-Bridgcman 方程绝压修正：表压+自带 传感

6、器测量的大气压； 温度传感器：DS18B20上海乐研ZDT-11(O-l.O)MPa0.1级自动均可0.0001 MPa 0.0 rcBeattie-Bridgeman 方程绝压修正：表压+自带 传感器测量的大气压； 温度传感器：PT100 允许外部输入温度上海乐研ZDT-4(O-I.O)MPa0.2级手动均可0.0001 MPa o.o rcBeattie-Bridgeman 方程上海乐研ZDT-3(0 0.2)MPa0.2级手动均可0.0001 MPa 0.0 rcBeattie-Bridgeman 方程苏州海沃HMD(0 1.0)MPa0.2级手动均可().0001 MPa o.o rc

7、软件换算上海晴尔仪 器STD200(O-I.O)MPa0.2级手动均可0.0001 MPa0.01 软件换算朗松珂利（上海）仪 器仪表有限 公司VDA-01(O-l.O)MPa0.2级自动（内置SF6气 囊）表压（可 选）0.00 IMpa 0.1Beattie-Bridgeman 方程威卡GCD-02(O-I.O)MPa (折合 20卜压力，abs)0.1%自动可选0.0001 MPa 0.1可选：1 .贝蒂-布里奇曼方程 (Beattie-Bridgeman)2 .拜尔SF6气体方程 (K.Beir.Uni. Karlsruhe)威卡GCD-01(O-l.O)MPa0.1级电子调 节均可0

8、.0001 MPa o.rc贝蒂布里奇曼方程 （Beattie-Bridgeman）绝压修正：表压+大气 压（自带测量或外部输 入）；外置温度传感器PT100 并允许外部输入温度。苏州翰东电 气MD870(M.O)MPa().2 级手动，自 带小钢 瓶均可0.000 IMpa 0.01Beattie-Bridgeman 方程绝压修正：表压传感潜 +自带传感器测量大气 压；自带钳电阻温度计并 允许外部输入温度。厦门加华JHMD-3(O-l.O)MPa0.1级内置气 瓶可选0.0001 MPa/西安亚能电 气有限责任 公司FMC-9TC(0 0.9)MPa0.2级自动表压0.0001 MPa 0.

9、1贝蒂布里奇曼方程 （Bcattic-Bridgcman）绝压修正：表压传感滞 +手动输入大气压； 自带销电阻温度计并 允许外部输入温度。武汉国电中 星电力设备 ZXMD-2001(O-l.O)MPa0.2级自动表压0.001 MPa o.rc/武汉国电华 美电气设备 HM3030(O-l.O)MPa0.2级自动表压0.001 MPa o.rc/西安亚能FMC-8(O-l.O)MPa0.2级外置气 源表JR0.0001 MPa o.rc贝蒂布里奇曼方程西安亚能FMC-9SC(00.9)MPa0.2级自动控 压、内置 气源表压/ 绝压0.0001 MPa 0.1贝蒂布里奇曼方程绝压修正：表压+自

10、带 传感器测量的大气压； 自带的电阻温度计并 允许外部输入温度厦门加华JHMD-1(01.0)MPa0.2级内置气 源表压0.001 MPa ().1 贝蒂-布里奇曼方程武汉拓普联 合RTJD-II(0.1 0.9)MPa0.25 级外接气 源表压0.0001 MPa 0.1贝蒂布里奇曼方程上海乐研JMD-1A(O-l.O)MPa0.2级内置气 源表压0.001 MPa o.rc贝蒂布里奇曼方程福建普华KD9688(O-l.O)MPa0.2级内置气 源表压0.001 MPa o.rc贝蒂布里奇曼方程南京爱宁AN-PIII(00.9)MPa0.2级内置气 源表压0.0001 MPa o.rc贝蒂

11、布里奇曼方程帕孚（上海） 电气设备有 限公司30.90()1.0)MPa0.2级自动均可0.0001 MPa o.o rc贝蒂-布里奇曼方程绝压修正：表压+自带 传感器测量的大气压； 自带高精度温度探头南京广创科 技GC804(O-l.O)MPa0.25 级 （可定 制）自动均可0.0001 MPa o.rc贝蒂布里奇曼方程绝压修正：表压+0.1 MPa；内置温度传感器并允 许外部输入温度西安亚能FMC-10G(0l) MPa abs0.05 级自动绝压0.00001 MPa o.o rc贝蒂布里奇曼方程自带钳电阻温度计并 允许外部输入温度厦门加华JHMD-4(0-1) MPa0.05 级自动

12、均可0.00001 MPa o.rc贝蒂布里奇曼方程自带钳电阻温度计并 允许外部输入温度表1包含了 17个生产厂家多个型号的校验仪产品，根据产品信息及相关问询，校验仪产品概况总结如下：(1)与常见密度控制器的测量范围配套，校验仪的测量范围主要为 (0-1.0) MPa或(0-0.9) MPa,也有少量小量程产品，如(0-0.2)MPa用于小量程表计的校验。(2)由于SF6密度控制器的准确度等级一般较低(1.0级、L6级和2.5 级)，与之匹配的，以校验密度控制器为主要目的的校验仪准确度等 级主要为0.2级，少量为0.25级，高等级可达0.1级。这类校验仪 一般为现场校验设计，实验室也可以使用。

13、有检测机构为了方便开展校验仪产品的日常检测工作，定制了更高 等级(0.05级)的校验仪，如西安亚能为西安热工研究院定制的 FMC-10G和厦门加华为福建电科院定制的JHMD-4。0.05级的校验 仪价格贵重且存量比拟稀少，主要用来实验室内校验常规准确度等 级校验仪产品，不用于现场开展密度控制器校验。(3)校验仪按压力产生(控制)方式分为手动和自动两种。自动方式：使用高压气体气源，通过压力调节器控制压力按一定的 压力增量输出稳定的压力，压力传感器实时采集压力值；手动方式：使用气源或没有压力源，人工或机械造压机构造压，通 过人工控制压力的增量或保持压力稳定，压力传感器实时采集压力 值。(4)校验仪

14、的压力源通常为内置气源或外接气瓶，很多产品同时具备两 种气源方式。内置气源通常使用内置压缩机抽取空气压缩至一定压 力至内置气瓶；外接气瓶可选择满足纯度要求的气体介质，比方现 场校验需使用规定要求的SF6气体。具备内置气源的校验仪体积会 稍微大一点。(5) SF6气体压力高于0.3MPa时，气体的压力变化特性不再符合理想气 体状态方程，工程上面使用一簇SF6气体压力-温度曲线表示。校验 仪那么由软件利用.和7计算得到P20值，实现温度补偿。贝蒂-布里 奇曼(Beattie-Bridgeman)方程为最常用主流的计算方法，绝大多数 厂家根据该方程进行计算，也有厂家选用其他方程。温度补偿计算 时需要

15、使用绝对压力和热力学温度。（6）校验仪按压力测量方式分表压（压力传感器为相对压力传感器）和 绝压（压力传感器为绝对压力传感器）两种方式。鉴于温度补偿计 算需要使用绝对压力，表压测量的校验仪内部计算需将表压转换为 绝压。对于绝压测量的校验仪，为了与以表压显示的被检密度控制 器进行示值比拟，也应能将测量的绝压转换成表压显示。由于“表压=绝压-大气压力”，因此无论校验仪采取哪种测量方式， 均需获得大气压力信息来进行绝压表压转换。调研发现，校验仪大 气压力信息来源有以下几种方式：1）默认大气压为O.IMPa；2）表压校验仪自带一个专门测量大气压的传感器；3）绝压校验仪可以直接测量大气压。一般地，校验仪

16、都允许手动外部输入大气压力值，满足用户大气压 自主测量设置需求。（7）校验仪一般自带温度测量功能，有以下几种测量方式：1）外接伯电阻温度计，方便贴近被检密度控制器测温；2）内置温度传感器，传感器内埋于校验仪气路中，直接测量气路温 度；3）配备红外测温枪，便于选点测温。一般地，校验仪都允许手动输入温度用于p,与220转换，满足用户 温度自主测量设置的需求。2. 1.3校验仪使用现状目前由于一次新投设备大量使用GIS和充气柜，导致六氟化硫密度控制器 安装数量急剧增加，增加倍数约两到三倍，同时根据国网五通一措及能源局十 八项反措等文件工作要求，检测工作量的增加导致SF6密度控制器校验仪的需 求量也在

17、逐年增加，在湖南省电力公司下属每个供电公司普遍配置在2-3台左 右。据了解，东三省、冀北一直以来开展密度控制器校验工作都非常多，每个 单位配置设备都在4-8台左右；而浙江、福建省每个单位都配置了 2台以上此 设备供室内校验用；云南、贵州地区对此工作重视度也颇高，每个单位配置均 在5台左右；其他大局部省份每个地市公司也基本有2台以上六氟化硫密度控 制器校验装置的设备配置。结合地域特征，各地对校验仪的技术要求也不一样，如西北及云南高海拔， 气候干燥，各站距离较远有用干净空气做介质的；南网及福建沿海地区湿度较 大，用带回收再利用功能的校验仪比拟多，介质为SF6气体；而华中地区一般 使用含低压量程检测

18、功能的仪器较多。除了电力系统存在需求外，高铁、煤矿、 第三方服务公司等单位对该设备均有需求，一般配置在3-4台。近几年低压开 关柜、SF6密闭电器设备等也逐渐增加，随之而来低压量程密度控制器的检测也 将成为需求点，需配置的校验仪向着全量程、满足地域不同需求定制个性化的 方向开展。2. 2校验仪校准情况调研2. 2.1检测机构校验仪校准开展情况工程组调研收集校验仪校准报告，相应检测机构采用的技术标准及开展校 准工程如表2所示。表2技术标准及校准工程校准机构依据技术标准开展校准工程上海计量院JJG 875-2019 数字压力计检定规程压力示值误差福建计量院JJG 875-2019 数字压力计检定规

19、程压力示值误差广州广电计 量检测股份 JJG 875-2019 数字压力计检定规程压力零位漂移、示值误差、回程误差深圳市华测 计量技术有 限公司JJG 875-2019 数字压力计检定规程压力示值误差广东电科院JJG 875-2019 数字压力计检定规程压力零位漂移、示值误差、回程误差西安热工院JJG 875-2019数字压力计检定规程 JJG 229-2010 工业伯、铜热电阻检定规程JJG 17-1996 数字温度指示仪检定规程压力示值误差、回程误差；温度示值误差、伯 电阻检定；继电器校准（P20、报警功能）；压力 控制性能（设定点信号捕获率、控压速率、控 压稳定性、压力控制超回调量、目标

20、压力稳定 持续时间）浙江电科院零位漂移、压力示值误差、回程误差JJF （浙）1085-2012 SF6 密度继电器校验仪校准规范表2可见，由于没有专门针对校验仪的技术标准，大多数检测校准机构将 校验仪归类为数字压力计，主要依据JJG 875-2019数字压力计检定规程开 展校准工作。校准工程覆盖面不全，基本只包括压力量值校准。西安热工院开 展校准工程较为丰富，包含压力测量、温度测量、压力控制、校验仪功能检查 等方面工程。技术标准比照根据校验仪的功能用途及工作原理可知，校验仪实际是一种带有特殊功能的 数字压力仪表，为了得到可靠的P20,校验仪的压力与温度测量应可靠，压力控 制应稳定，现场冷热环境

21、下压力测量及综合计算能力应可靠。调研现行数字压力 仪表相关标准的检定/试验工程如表3所示。调研标准分别为JJG 875-2019数字 压力计检定规程、GB/T 36411-2018智能压力仪表通用技术条件、JB/T 7392-2006数字压力表、JJG 1107-2015自动标准压力发生器。表3数字压力仪表相关技术标准试验工程技术标准编号工程JJG 875-2019零位漂移、稳定性、示值误差、回程误差GB/T 36411-2018基本误差、回差、重复性、示值波动、零点漂移、长期漂移、密封性JB/T 7392-2006基本误差、回差、重复性、示值波动、零点漂移、稳定性、温度影响JJG 1107-

22、2015密封性、零位漂移、示值误差、回程误差、周期稳定性、控制稳定性、压力超（回）调量、目标压力稳定持续时间、控制响应时间表3可见，JJG 875-2019、GB/T 36411-2018 JB/T 7392-2006工程针对压力测 量方面,JJG 1107-2015在压力测量之外对压力控制进行响应规定,JB/T 7392-2006 包含了温度对压力测量的影响。对主要开展现场应用的校验仪来说，压力测量、压力控制、温度对压力测量 影响等都应纳入计量范畴。3调研结论根据以上对校验仪产品及校准开展情况的调研，发现目前现场用校验仪校准 存在以下问题：（1）校验仪用以实际量传的是P20值，20示值可靠需压力测量、温度测量