Hvad er standarderne for kalibrering af online kvalitetsmålingsenheder til strøm?

Kernestandarder for kalibrering af online overvågningssystemer til strømkvalitet

Kalibrering af online overvågningssystemer til strømkvalitet følger et omfattende standardsystem, der dækker obligatoriske nationale standarder, branchetekniske specifikationer, internationale retningslinjer og krav til kalibreringsmetoder og udstyr. Nedenfor gives en struktureret oversigt med praktiske anbefalinger til reelle anvendelser.

I. Kerneindlandsstandarder

1. DL/T 1228-2023 – Tekniske krav og testmetoder for online overvågningssystemer til strømkvalitet

Status: Obligatorisk standard i Kinas energisektor, som erstatter udgaven fra 2013, og dækker fuldt ud tekniske krav, kalibreringsmetoder og testprocedurer.

Hovedbestemmelser:

• Kalibreringsinterval: ≤3 år under normale forhold; forkortet til 1–2 år i hårde miljøer (f.eks. høj EMI, høj temperatur/fugtighed) eller når enhedens ydeevne er ustabil.

• Kalibreringsparametre: Spænding, strøm, frekvens, harmonier (2.-50.), interharmonier, flimmer, tre-fase ubalance, spændningsnedgang/overskridelse/afbrydelse. Kalibreringsudstyr skal have en præcision, der er bedre end 1/3 af den tilladte fejl for den testede enhed (f.eks. ved brug af en 0,05-klasse standardkilde).

• Funktionsverificering: Dataindsamlingscyklus, kommunikationsstabilitet (f.eks. IEC 61850-kompatibilitet) og præcision af alarmgrænser skal bekræftes.

• Anvendelse: Kalibrering af overvågningssystemer hos netvirksomheder, kraftværker og ved tilslutningspunkter for vedvarende energi.

2. GB/T 19862-2016 – Generelle krav til udstyr til overvågning af strømkvalitet

Rolle: National standard, der definerer generelle tekniske krav, herunder kalibreringsmetoder, fejlgrenser og miljøtilpasning.

Hovedkrav:

• Målingspræcision: RMS spændings-/strømfejl ≤ ±0,5%, frekvensfejl ≤ ±0,01 Hz, harmoniamplitudfejl ≤ ±2% (Klasse A-enheder).

• Kalibreringsmetode: "Standardkildeinjektionsmetode" – sammenligning af output fra en kalibreret kilde med enhedens læsning.

• Anvendelse: Referencer for udstyrsvælgning og kalibrering hos industribrugere og forskningsinstitutioner.

3. GB/T 14549-1993 – Strømkvalitet: Harmonier i offentlige elnet

Rolle: Definerer tilladte harmoniske spændings- og strømniveauer i offentlige net, og specificerer præcisionskrav for harmonimålingsinstrumenter.

Kalibreringsfokus:

• Harmonipræcision: Klasse A-instrumenter kræver harmonispændingsfejl ≤ ±0,05% UN, strømfejl ≤ ±0,15% IN. Må dekke 2.-50. harmonier.

• Immunitetsprøvning: Bevis for enhedens stabilitet under harmonirige forhold for at sikre immunitet mod feltinterferens.

• Anvendelse: Harmonireduktionsprojekter og overvågning af industrielle harmonikilder.

4. GB/T 17626 Serie – Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) prøvning

Miljørobusthed:

• GB/T 17626.2-2018: Immunitet mod elektrostatiske udladninger (kontakt ±6kV, luft ±8kV).

• GB/T 17626.5-2019: Immunitet mod overbelastning (line-line ±2kV, line-jord ±4kV).

• GB/T 17626.6-2008: Immunitet mod ledført RF (0,15–80 MHz).

Kalibreringsbetydning: Sikrer målingsstabilitet under høje EMI-forhold, forebygger datadrift på grund af interferens.

Anvendelse: Kalibrering af enheder i transformatorstationer og industrielle miljøer med stærk elektromagnetisk interferens.

II. Internationale standarder

1. IEC 61000-4 Serie – EMC Prøvning

Global relevans:

• IEC 61000-4-2:2025: ESD-immunitet, inkluderer vejledning for bærbare enheder.

• IEC 61000-4-6:2013: Ledsat RF-immunitet (0,15–80 MHz), standardiseret interferensinjektion.

Fordele: Gør det muligt for internationale anerkendelse af kalibreringsresultater.

Anvendelse: Eksporteret udstyr og grænseoverskridende energiprojekter.

2. IEC 62053-21:2020 – Elmålerudstyr – Del 21: Statiske aktivenergi-målere (Klasser 0,2S og 0,5S)

Højkvalitetsreference:

• Fejlgrenser: 0,2S klasse ≤ ±0,2%, 0,5S klasse ≤ ±0,5%.

• Kalibreringsmetode: "Standardmetermetode" – sammenligning af læsninger fra et højkvalitetsreferencemeter og den testede enhed.

• Anvendelse: Handelsafvikling og højpræcisionsforskning.

3. IEEE Std 1159-2019 – Guide for Monitoring Electric Power Quality

Teknisk vejledning:

• Definerer målemetoder og dataregistreringskrav for nedgang, harmonier, flimmer osv.

• Anbefaler "Dual Standard Source Comparison Method" for tværs-validering af enhedens præcision.

• Anvendelse: Reference for overvågningssystemer i Nordamerika og internationale ingeniørprojekter.

III. Kalibreringsmetoder & Udstyrsstandarder

1. JJF 1848-2020 – Kalibreringspecifikation for udstyr til overvågning af strømkvalitet

Metrologisk sporbarhed: National teknisk specifikation, der kræver, at usikkerheden for kalibreringsudstyr ≤ 1/3 af den tilladte fejl for enheden.

Hovedtrin:

• Visuel inspektion (etiketter, forbindelser).

• Forvarmning (30 min) og fabriksnulstilling.

• Indsprøjting af standardsignaler ifølge DL/T 1228-2023.

• Beregning af udvidet usikkerhed og udstedelse af kalibreringscertifikat.

Anvendelse: Grundlag for kalibrering i metrologiske institutter og tredjeparts laboratorier.

2. JJG 597-2016 – Verifikationsreglement for AC elektrisk energimålerprøveudstyr

Udstyrbenchmark:

• 0,05-klasse kilde: spændings-/strømfejl ≤ ±0,05%, effektfejl ≤ ±0,05%.

• Skal understøtte harmoniinjektion og fasjustering.

Anvendelse: Vælgelse og sporbarhed af standardkilder i kalibreringslaboratorier.

IV. Supplerende standarder for specielle scenarier

1. GB/T 24337-2009 – Strømkvalitet: Interharmonier i offentlige elnet

• Definerer grænser for interharmoniske spændinger (f.eks. ≤1,5% for 19. interharmonisk i 10kV+ net).

• Validerer målingspræcision for ikke-heltals harmonier (>50 Hz).

• Anvendelse: Integration af vedvarende energi og industrielle lokationer med variabelfrekvensdriv.

2. Q/GDW 10 J393-2009 – Tekniske specifikationer for online overvågningssystemer til strømkvalitet

• Stat Grid virksomhedstandard.

• Kræver datalagring ≥31 dage, PQDIF-format understøttelse.

• Validerer præcision for datatransmission (f.eks. spændingsafvigelse ≤ ±0,5%).

• Anvendelse: Kalibrering inden for State Grid-systemer.

V. Kalibreringsproces & Overholdelsesanbefalinger

Kvalifikationskrav: Kalibreringslaboratorier skal have CNAS-akkreditering eller provinsiel metrologisk autorisation for juridisk gyldige resultater.

Dynamisk kalibreringsstrategi:

• Standardinterval: 3 år (ifølge DL/T 1228-2023).

• Forkortet til 1 år i hårde miljøer (f.eks. kemiske, metalurgiske anlæg) eller hvis historisk drift > ±5%.

Registrering:

• Påkrævet: Kalibreringscertifikat, rådata, vedligeholdelseslog.

• Juridisk værdi: Bruges til reguleringsoverholdelse og undersøgelse af hændelser.

VI. Prioritering af standarder & Anvendelsesstrategi

• Indenlandske projekter: DL/T 1228-2023 + GB/T 19862-2016 + GB/T 14549-1993.

• Internationale projekter: IEC 61000 serie + IEEE Std 1159-2019.

• Specielle tilfælde:

• Harmonier: GB/T 14549-1993 + GB/T 24337-2009.

• EMC: GB/T 17626 + IEC 61000-4.

Oversigt

Kalibrering af online overvågningssystemer til strømkvalitet skal følge tre principper: reguleringsoverholdelse, teknisk standardisering og scenarie-specifik adaptation. Den kerne ramme skal bygges på DL/T 1228-2023 og GB/T 19862-2016, forbedret ved GB/T 14549-1993 og IEC 61000 for miljørobusthed, og sporbar via JJF 1848-2020. For specialiserede industrier (f.eks. vedvarende energi, sundhedspleje) bør supplerende standarder som GB/T 24337-2009 anvendes. Det endelige mål er præcise data, reguleringsoverholdelse og international anerkendelse.