چه معیارهایی برای کالیبراسیون دستگاه‌های نظارت بر کیفیت توان آنلاین وجود دارد

استانداردهای اصلی برای کالیبراسیون دستگاه‌های نظارت آنلاین کیفیت توان

کالیبراسیون دستگاه‌های نظارت آنلاین کیفیت توان شامل یک سیستم استاندارد جامع است که شامل استانداردهای ملی الزامی، مشخصات فنی صنعتی، رهنمودهای بین‌المللی و نیازمندی‌های روش‌های کالیبراسیون و تجهیزات. در ادامه یک مرور ساختاریافته با پیشنهادات عملی برای کاربردهای واقعی ارائه شده است.

I. استانداردهای اصلی داخلی

1. DL/T 1228-2023 – نیازمندی‌های فنی و روش‌های آزمون برای دستگاه‌های نظارت آنلاین کیفیت توان

وضعیت: استاندارد الزامی در صنعت برق چین، جایگزین نسخه ۲۰۱۳، کاملاً پوشش دهنده نیازمندی‌های فنی، روش‌های کالیبراسیون و رویه‌های آزمون.

مقررات کلیدی:

• فاصله زمانی کالیبراسیون: ≤۳ سال در شرایط عادی؛ به ۱–۲ سال در محیط‌های سخت (مانند EMI بالا، دما/رطوبت بالا) یا هنگامی که عملکرد دستگاه ناپایدار است، کوتاه می‌شود.

• پارامترهای کالیبراسیون: ولتاژ، جریان، فرکانس، هارمونیک‌ها (دوم تا پنجاهم)، بین‌هارمونیک‌ها، تیرک، نامتوازن سه‌فازی، فروافتادگی/بالاآمدن/قطع ولتاژ. تجهیزات کالیبراسیون باید دقتی بهتر از ۱/۳ خطای مجاز دستگاه تحت آزمون (مانند استفاده از منبع استاندارد کلاس ۰.۰۵) داشته باشند.

• اعتبارسنجی عملکرد: دوره نمونه‌برداری داده‌ها، پایداری ارتباط (مانند سازگاری با IEC 61850) و دقت آستانه هشدار باید اعتبارسنجی شوند.

• کاربرد: کالیبراسیون برای دستگاه‌های نظارت در شرکت‌های شبکه، نیروگاه‌ها و نقاط اتصال انرژی‌های تجدیدپذیر به شبکه.

2. GB/T 19862-2016 – نیازمندی‌های عمومی برای تجهیزات نظارت کیفیت توان

نقش: استاندارد ملی تعریف‌کننده نیازمندی‌های فنی عمومی، از جمله روش‌های کالیبراسیون، محدوده‌های خطا و تطبیق‌پذیری محیطی.

نیازمندی‌های کلیدی:

• دقت اندازه‌گیری: خطای RMS ولتاژ/جریان ≤ ±۰.۵٪، خطای فرکانس ≤ ±۰.۰۱ Hz، خطای دامنه هارمونیک ≤ ±۲٪ (دستگاه‌های کلاس A).

• روش کالیبراسیون: "روش تزریق منبع استاندارد" – مقایسه خروجی یک منبع کالیبره شده با خواندن دستگاه.

• کاربرد: مرجع برای انتخاب و کالیبراسیون تجهیزات در کاربران صنعتی و مؤسسات تحقیقاتی.

3. GB/T 14549-1993 – کیفیت توان: هارمونیک‌ها در سیستم‌های توان عمومی

نقش: تعریف میزان مجاز ولتاژ و جریان هارمونیک در شبکه‌های عمومی و مشخص کردن نیازمندی‌های دقت برای ابزارهای اندازه‌گیری هارمونیک.

تمرکز کالیبراسیون:

• دقت هارمونیک: ابزارهای کلاس A نیازمند خطای ولتاژ هارمونیک ≤ ±۰.۰۵٪ UN و خطای جریان هارمونیک ≤ ±۰.۱۵٪ IN هستند. باید شامل هارمونیک‌های دوم تا پنجاهم باشد.

• آزمون مقاومت: اعتبارسنجی پایداری دستگاه در شرایط غنی از هارمونیک برای اطمینان از مقاومت در برابر تداخلات میدانی.

• کاربرد: پروژه‌های کاهش هارمونیک و نظارت بر منابع هارمونیک صنعتی.

4. سری GB/T 17626 – آزمون سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)

مقاومت محیطی:

• GB/T 17626.2-2018: مقاومت در برابر بار الکتریکی ایستا (تماس ±۶kV، هوا ±۸kV).

• GB/T 17626.5-2019: مقاومت در برابر سیل (خط-خط ±۲kV، خط-زمین ±۴kV).

• GB/T 17626.6-2008: مقاومت در برابر RF منتقل شده (۰.۱۵–۸۰ MHz).

اهمیت کالیبراسیون: اطمینان از پایداری اندازه‌گیری در شرایط EMI بالا و جلوگیری از افت داده‌ها به دلیل تداخل.

کاربرد: کالیبراسیون دستگاه‌ها در زیرстанسیون‌ها و محیط‌های صنعتی با تداخل الکترومغناطیسی قوی.

II. استانداردهای بین‌المللی

1. سری IEC 61000-4 – آزمون EMC

اهمیت جهانی:

• IEC 61000-4-2:2025: مقاومت در برابر بار الکتریکی ایستا، شامل راهنمایی برای دستگاه‌های پوشیدنی.

• IEC 61000-4-6:2013: مقاومت در برابر RF منتقل شده (۰.۱۵–۸۰ MHz)، تزریق تداخل استانداردسازی شده.

مزیت: امکان شناخت بین‌المللی نتایج کالیبراسیون.

کاربرد: تجهیزات صادراتی و پروژه‌های برق متقابل مرزی.

2. IEC 62053-21:2020 – تجهیزات اندازه‌گیری برق – بخش ۲۱: مترهای انرژی فعال ثابت (کلاس‌های ۰.۲S و ۰.۵S)

مرجع با دقت بالا:

• محدوده خطا: کلاس ۰.۲S ≤ ±۰.۲٪، کلاس ۰.۵S ≤ ±۰.۵٪.

• روش کالیبراسیون: "روش متر استاندارد" – مقایسه خواندن‌ها از یک متر مرجع با دقت بالا و دستگاه تحت آزمون.

• برنامه کاربردی: تسویه حساب در معاملات و برنامه‌های پژوهشی با دقت بالا.

۳. IEEE Std 1159-2019 – راهنمای نظارت بر کیفیت برق

راهنمای فنی:

• روش‌های اندازه‌گیری و نیازمندی‌های ثبت داده‌ها برای سقوط، هارمونیک‌ها، میلگریزی و غیره را تعریف می‌کند.

• روش "مقایسه منبع دوگانه استاندارد" را برای اعتبارسنجی متقابل دقت دستگاه‌ها توصیه می‌کند.

• برنامه کاربردی: مرجع برای دستگاه‌های نظارت در آمریکای شمالی و پروژه‌های مهندسی بین‌المللی.

III. روش‌های کالیبراسیون و استانداردهای تجهیزات

۱. JJF 1848-2020 – مشخصات کالیبراسیون برای تجهیزات نظارت بر کیفیت برق

قابلیت ردیابی امتیازی: مشخصات فنی ملی که نیاز به عدم قطعیت تجهیزات کالیبراسیون ≤ ۱/۳ خطای مجاز دستگاه را الزامی می‌کند.

مراحل کلیدی:

• بازرسی بصری (برچسب‌ها، کنکتورها).

• پیش‌گرم‌سازی (۳۰ دقیقه) و بازنشانی کارخانه‌ای.

• وارد کردن سیگنال‌های استاندارد بر اساس DL/T 1228-2023.

• محاسبه عدم قطعیت گسترده و صدور گواهی کالیبراسیون.

برنامه کاربردی: پایه برای کالیبراسیون در مؤسسات امتیازی و آزمایشگاه‌های سوم طرف.

۲. JJG 597-2016 – قوانین تأیید برای تجهیزات آزمایش دستگاه‌های اندازه‌گیری انرژی الکتریکی جریان متناوب

معیار تجهیزات:

• منبع کلاس ۰.۰۵: خطای ولتاژ/جریان ≤ ±۰.۰۵٪، خطای توان ≤ ±۰.۰۵٪.

• باید حمایت از تزریق هارمونیک و تعدیل فاز را داشته باشد.

برنامه کاربردی: انتخاب و قابلیت ردیابی منابع استاندارد در آزمایشگاه‌های کالیبراسیون.

IV. استانداردهای تکمیلی برای سناریوهای خاص

۱. GB/T 24337-2009 – کیفیت برق: هارمونیک‌های بینی در سیستم‌های برق عمومی

• حداکثر ولتاژ هارمونیک بینی را تعریف می‌کند (به عنوان مثال، ≤۱.۵٪ برای هارمونیک ۱۹ام در شبکه‌های ۱۰kV+).

• دقت اندازه‌گیری برای هارمونیک‌های غیرصحیح (>۵۰ Hz) را تأیید می‌کند.

• برنامه کاربردی: یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر و محل‌های صنعتی با محورهای فرکانس متغیر.

۲. Q/GDW 10 J393-2009 – مشخصات فنی برای دستگاه‌های نظارت بر کیفیت برق آنلاین

• استاندارد شرکت شبکه دولتی.

• نیاز به ذخیره‌سازی داده ≥۳۱ روز و حمایت از فرمت PQDIF.

• دقت انتقال داده را تأیید می‌کند (به عنوان مثال، انحراف ولتاژ ≤ ±۰.۵٪).

• برنامه کاربردی: کالیبراسیون در سیستم‌های شبکه دولتی.

V. فرآیند کالیبراسیون و توصیه‌های مطابقت

نیازمندی‌های صلاحیت: آزمایشگاه‌های کالیبراسیون باید مجوز CNAS یا مجوز امتیازی استانی برای نتایج قانونی داشته باشند.

استراتژی کالیبراسیون پویا:

• فاصله استاندارد: ۳ سال (بر اساس DL/T 1228-2023).

• کوتاه شده به ۱ سال در محیط‌های سخت (مانند کارخانه‌های شیمیایی، متالورژی) یا اگر تغییر تاریخی > ±۵٪.

ضبط اسناد:

• ضروری: گواهی کالیبراسیون، داده‌های خام، یادداشت‌های نگهداری.

• ارزش قانونی: برای مطابقت با قوانین و تحقیقات حوادث استفاده می‌شود.

VI. اولویت‌بندی استانداردها و استراتژی کاربرد

• پروژه‌های داخلی: DL/T 1228-2023 + GB/T 19862-2016 + GB/T 14549-1993.

• پروژه‌های بین‌المللی: مجموعه IEC 61000 + IEEE Std 1159-2019.

• مورد خاص:

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

• EMC: GB/T 17626 + IEC 61000-4.

خلاصه

برای کالیبراسیون دستگاه‌های نظارت بر کیفیت توان آنلاین باید سه اصل را رعایت کرد: رعایت مقررات، استانداردسازی فنی و انطباق با سناریوهای خاص. چارچوب اصلی باید بر اساس DL/T 1228-2023 و GB/T 19862-2016 ساخته شود و با استفاده از GB/T 14549-1993 و IEC 61000 برای مقاومت در برابر محیط تقویت شود و از طریق JJF 1848-2020 قابل ردیابی باشد. برای صنایع تخصصی (مثلاً انرژی‌های تجدیدپذیر، مراقبت‌های بهداشتی) باید استانداردهای تکمیلی مانند GB/T 24337-2009 اعمال شود. هدف نهایی این است که داده‌ها دقیق باشند، مطابق با مقررات باشند و به رسمیت شناخته شوند در سطح بین‌المللی.