Quali sono gli standard per la taratura dei dispositivi di monitoraggio in linea della qualità dell'energia elettrica?

Standardi di Base per la Taratura dei Dispositivi di Monitoraggio in Linea della Qualità dell'Energia Elettrica

La taratura dei dispositivi di monitoraggio in linea della qualità dell'energia elettrica segue un sistema standard comprensivo, che include standard nazionali obbligatori, specifiche tecniche settoriali, linee guida internazionali e requisiti per metodi e attrezzature di taratura. Di seguito viene fornito un panorama strutturato con raccomandazioni pratiche per applicazioni reali.

I. Standard Nazionali Principali

1. DL/T 1228-2023 – Requisiti Tecnici e Metodi di Prova per i Dispositivi di Monitoraggio in Linea della Qualità dell'Energia Elettrica

Stato: Standard obbligatorio nell'industria elettrica cinese, che sostituisce l'edizione del 2013, coprendo completamente i requisiti tecnici, i metodi di taratura e le procedure di prova.

Provisioni Chiave:

• Intervallo di Taratura: ≤3 anni in condizioni normali; ridotto a 1–2 anni in ambienti difficili (ad esempio, alta EMI, alta temperatura/umidità) o quando le prestazioni del dispositivo sono instabili.

• Parametri di Taratura: Tensione, corrente, frequenza, armoniche (da 2° a 50°), interarmoniche, flicker, squilibrio trifase, cali/picchi/interruzioni di tensione. L'attrezzatura di taratura deve avere un'accuratezza superiore al 1/3 dell'errore ammissibile del dispositivo sottoposto a prova (ad esempio, utilizzando una sorgente standard di classe 0,05).

• Verifica Funzionale: Il ciclo di campionamento dei dati, la stabilità della comunicazione (ad esempio, compatibilità IEC 61850) e l'accuratezza delle soglie di allarme devono essere validati.

• Applicazione: Taratura per dispositivi di monitoraggio nelle società di rete, centrali elettriche e punti di connessione alle reti di energia rinnovabile.

2. GB/T 19862-2016 – Requisiti Generali per l'Attrezzatura di Monitoraggio della Qualità dell'Energia Elettrica

Ruolo: Standard nazionale che definisce i requisiti tecnici generali, inclusi i metodi di taratura, i limiti di errore e l'adattabilità ambientale.

Requisiti Chiave:

• Accuratezza della Misura: Errore RMS tensione/corrente ≤ ±0,5%, errore di frequenza ≤ ±0,01 Hz, errore di ampiezza armonica ≤ ±2% (dispositivi di Classe A).

• Metodo di Taratura: "Metodo di Iniezione della Sorgente Standard" – confronto tra l'uscita di una sorgente calibrata e la lettura del dispositivo.

• Applicazione: Riferimento per la selezione e la taratura dell'attrezzatura presso utenti industriali e istituti di ricerca.

3. GB/T 14549-1993 – Qualità dell'Energia: Armoniche nei Sistemi Elettrici Pubblici

Ruolo: Definisce i livelli ammissibili di tensione e corrente armonica nelle reti pubbliche e specifica i requisiti di accuratezza per gli strumenti di misura degli armonici.

Focalizzazione sulla Taratura:

• Accuratezza degli Armonici: Gli strumenti di Classe A richiedono un errore di tensione armonica ≤ ±0,05% UN, errore di corrente ≤ ±0,15% IN. Deve coprire gli armonici da 2° a 50°.

• Test di Immunità: Validare la stabilità del dispositivo in condizioni ricche di armonici per garantire l'immunità dalle interferenze sul campo.

• Applicazione: Progetti di mitigazione degli armonici e monitoraggio delle fonti armoniche industriali.

4. Serie GB/T 17626 – Prove di Compatibilità Elettromagnetica (CEM)

Robustezza Ambientale:

• GB/T 17626.2-2018: Immunità ai scarichi elettrostatici (contatto ±6kV, aria ±8kV).

• GB/T 17626.5-2019: Immunità ai sovratensioni (linea-linea ±2kV, linea-terra ±4kV).

• GB/T 17626.6-2008: Immunità RF condotta (0,15–80 MHz).

Significato della Taratura: Garantisce la stabilità della misura in condizioni di alta EMI, prevenendo il drift dei dati dovuto a interferenze.

Applicazione: Taratura dei dispositivi in sottostazioni e ambienti industriali con forte interferenza elettromagnetica.

II. Standard Internazionali

1. Serie IEC 61000-4 – Prove di CEM

Rilevanza Globale:

• IEC 61000-4-2:2025: Immunità agli scarichi elettrostatici, include linee guida per dispositivi indossabili.

• IEC 61000-4-6:2013: Immunità RF condotta (0,15–80 MHz), iniezione standardizzata di interferenze.

Vantaggio: Permette il riconoscimento internazionale dei risultati di taratura.

Applicazione: Attrezzature esportate e progetti di energia transfrontalieri.

2. IEC 62053-21:2020 – Attrezzature per la Misura dell'Energia Elettrica – Parte 21: Contatori Statici di Energia Attiva (Classi 0,2S e 0,5S)

Riferimento di Alta Precisione:

• Limiti di Errore: Classe 0,2S ≤ ±0,2%, Classe 0,5S ≤ ±0,5%.

• Metodo di Taratura: "Metodo del Contatore Standard" – confronto tra le letture di un contatore di riferimento ad alta precisione e il dispositivo sottoposto a prova.

• Applicazione: Regolamentazione commerciale e applicazioni di ricerca ad alta precisione.

3. IEEE Std 1159-2019 – Guida per il Monitoraggio della Qualità dell'Energia Elettrica

Guida Tecnica:

• Definisce i metodi di misura e i requisiti di registrazione dei dati per cali, armoniche, flicker, ecc.

• Raccomanda il "Metodo di Confronto tra Due Sorgenti Standard" per la validazione incrociata dell'accuratezza del dispositivo.

• Applicazione: Riferimento per i dispositivi di monitoraggio in Nord America e progetti ingegneristici internazionali.

III. Metodi e Standard per Attrezzature di Taratura

1. JJF 1848-2020 – Specifiche di Taratura per l'Attrezzatura di Monitoraggio della Qualità dell'Energia Elettrica

Tracciabilità Metrologica: Specifica tecnica nazionale che richiede l'incertezza dell'attrezzatura di taratura ≤ 1/3 dell'errore ammissibile del dispositivo.

Passaggi Chiave:

• Ispezione visiva (etichette, connettori).

• Preriscaldamento (30 min) e reset di fabbrica.

• Iniezione di segnali standard secondo DL/T 1228-2023.

• Calcolo dell'incertezza estesa e rilascio del certificato di taratura.

Applicazione: Base per la taratura negli istituti di metrologia e laboratori terzi.

2. JJG 597-2016 – Regolamento di Verifica per l'Attrezzatura di Prova per Contatori di Energia Elettrica Alternata

Riferimento per l'Attrezzatura:

• Sorgente di Classe 0,05: errore di tensione/corrente ≤ ±0,05%, errore di potenza ≤ ±0,05%.

• Deve supportare l'iniezione di armoniche e l'aggiustamento di fase.

Applicazione: Selezione e tracciabilità delle sorgenti standard nei laboratori di taratura.

IV. Standard Suppletivi per Scenari Speciali

1. GB/T 24337-2009 – Qualità dell'Energia: Interarmoniche nei Sistemi Elettrici Pubblici

• Definisce i limiti di tensione interarmonica (ad esempio, ≤1,5% per l'interarmonica 19ª in reti a 10 kV+).

• Valida l'accuratezza della misura per armoniche non intere (>50 Hz).

• Applicazione: Integrazione di energie rinnovabili e siti industriali con variabili di frequenza.

2. Q/GDW 10 J393-2009 – Specifiche Tecniche per i Dispositivi di Monitoraggio in Linea della Qualità dell'Energia Elettrica

• Standard aziendale State Grid.

• Richiede un archiviazione dei dati ≥31 giorni, supporto del formato PQDIF.

• Valida l'accuratezza della trasmissione dei dati (ad esempio, deviazione di tensione ≤ ±0,5%).

• Applicazione: Taratura all'interno dei sistemi State Grid.

V. Processo di Taratura & Raccomandazioni per la Conformità

Requisiti di Qualificazione: I laboratori di taratura devono detenere l'accr