Kateri so standardi za kalibracijo naprav za nadzor kakovosti struje v omrežju?

Osnovni standardi za kalibracijo naprav za nadzor kakovosti struje v realnem času

Kalibracija naprav za nadzor kakovosti struje v realnem času sledi celostnemu sistemu standardov, ki vključuje obvezne nacionalne standarde, tehnične specifikacije industrije, mednarodne smernice in zahteve glede metod in opreme za kalibracijo. Spodaj je podan strukturirani pregled z praktičnimi priporočili za uporabo v praksi.

I. Osnovni domači standardi

1. DL/T 1228-2023 – Tehnične zahteve in preskusne metode za naprave za nadzor kakovosti struje v realnem času

Status: Obvezen standard v kitajski električni industriji, ki nadomešča izdajo leta 2013 in popolnoma zajema tehnične zahteve, metode kalibracije in preskusne postopke.

Ključne določbe:

• Interval kalibracije: ≤3 let v normalnih pogojih; skrajšan na 1–2 leta v težkih okoljskih pogoji (npr. visoka EMI, visoka temperatura/vlažnost) ali ko je zmogljivost naprave nestabilna.

• Parametri kalibracije: Napon, tok, frekvenca, harmoniki (2.-50.), mešane harmonike, trepetanje, neenakomerna fazna razporeditev, padeci/naraščaji/prekinjeni napon. Kalibracijska oprema mora imeti točnost boljšo od 1/3 dovoljene napake naprave, ki se testira (npr. uporaba standardne vire 0,05-razreda).

• Preverjanje funkcionalnosti: Cikel vzorčenja podatkov, stabilnost komunikacije (npr. združljivost s IEC 61850) in točnost pragov oznanj morajo biti preverjeni.

• Uporaba: Kalibracija naprav za nadzor v omrežnih družbah, elektrarnah in točkah povezave obnovljive energije s sistemom.

2. GB/T 19862-2016 – Splošne zahteve za opremo za merjenje kakovosti struje

Vloga: Nacionalni standard, ki določa splošne tehnične zahteve, vključno s metodami kalibracije, omejitvami napak in prilagodljivostjo okolja.

Ključne zahteve:

• Točnost merjenja: Napaka RMS napona/toka ≤ ±0,5%, napaka frekvence ≤ ±0,01 Hz, napaka amplitud harmonik ≤ ±2% (naprave A-razreda).

• Metoda kalibracije: "Metoda vstavljanja standardnega vira" – primerjava izhoda kalibriranega vira s branjem naprave.

• Uporaba: Referenca za izbiro in kalibracijo opreme v industrijskih uporabnikih in raziskovalnih institutih.

3. GB/T 14549-1993 – Kakovost struje: Harmoniki v javnih električnih sistemih

Vloga: Določa dopustne ravni harmonikov napona in toka v javnih omrežjih ter specifične zahteve glede točnosti merilnih instrumentov za harmonike.

Fokus kalibracije:

• Točnost harmonikov: Instrumenti A-razreda zahtevajo napako harmonikov napona ≤ ±0,05% UN, napako harmonikov toka ≤ ±0,15% IN. Morajo pokriti 2.-50. harmonike.

• Preverjanje odpornosti: Preverite stabilnost naprave v pogojih bogatih z harmoniki, da zagotovite odpornost na motnje v polju.

• Uporaba: Projekti zmanjševanja harmonikov in nadzor industrijskih virov harmonikov.

4. GB/T 17626 Serija – Preskuševanje elektromagnetske združljivosti (EMC)

Odpornost okolju:

• GB/T 17626.2-2018: Odpornost na statično električnost (kontakt ±6kV, zrak ±8kV).

• GB/T 17626.5-2019: Odpornost na prekojenja (faza-faza ±2kV, faza-tla ±4kV).

• GB/T 17626.6-2008: Odpornost na vodilne RF motnje (0,15–80 MHz).

Pomen kalibracije: Zagotavlja stabilnost merjenja v pogojih visoke EMI, preprečuje odtekanje podatkov zaradi motenj.

Uporaba: Kalibracija naprav v pretvorilnicah in industrijskih okoljih z močnimi elektromagnetskimi motnjami.

II. Mednarodni standardi

1. IEC 61000-4 Serija – Preskuševanje EMC

Globalna pomembnost:

• IEC 61000-4-2:2025: Odpornost na statično električnost, vključuje usmeritve za nosilne naprave.

• IEC 61000-4-6:2013: Odpornost na vodilne RF motnje (0,15–80 MHz), standardizirano vstavljanje motenj.

Prednost: Omogoča mednarodno priznavanje rezultatov kalibracije.

Uporaba: Izvozna oprema in mejepreskoci projekti z energijo.

2. IEC 62053-21:2020 – Električna merilna oprema – Del 21: Statični aktivni energetski števci (razredi 0,2S in 0,5S)

Visoko točna referenca:

• Omejitve napak: Razred 0,2S ≤ ±0,2%, razred 0,5S ≤ ±0,5%.

• Metoda kalibracije: "Metoda standardnega števca" – primerjava branj iz visoko točnega referenčnega števca in naprave, ki se testira.

• Uporaba: Trgovinska poravnava in visoko točne raziskovalne uporabe.

3. IEEE Std 1159-2019 – Smernice za nadzor kakovosti električne struje

Tehnična usmeritev:

• Določa metode merjenja in zahteve za beleženje podatkov za padce, harmonike, trepetanje itd.

• Priporoča "metodo primerjave dveh standardnih virov" za prekrižno preverjanje točnosti naprave.

• Uporaba: Referenca za naprave za nadzor v Severni Ameriki in mednarodnih inženirskih projektih.

III. Metode in standardi opreme za kalibracijo

1. JJF 1848-2020 – Specifikacija za kalibracijo opreme za merjenje kakovosti struje

Metrološka sledljivost: Nacionalna tehnična specifikacija, ki zahteva negotovost kalibracijske opreme ≤ 1/3 dovoljene napake naprave.

Ključni koraki:

• Vizualna preverjanje (etikete, konektorji).

• Zagrevanje (30 min) in ponastavitev v tovarni.

• Vstavljanje standardnih signalov glede na DL/T 1228-2023.

• Izračun razširjene negotovosti in izdaja potrdila o kalibraciji.

Uporaba: Osnova za kalibracijo v metroloških institutih in tretjih oseb laboratorijih.

2. JJG 597-2016 – Pravilnik o verificaciji preskusne opreme za AC električne energijske števce

Benchmak opreme:

• 0,05-razredni vir: napaka napona/toka ≤ ±0,05%, napaka moči ≤ ±0,05%.

• Mora podpirati vstavljanje harmonikov in fazno prilagoditev.

Uporaba: Izbor in sledljivost standardnih virov v kalibracijskih laboratorijih.

IV. Dodatni standardi za posebne situacije

1. GB/T 24337-2009 – Kakovost struje: Mešane harmonike v javnih električnih sistemih

• Določa omejitve mešanih harmonikov napona (npr. ≤1,5% za 19. mešani harmoniki v omrežjih 10kV+).

• Preverja točnost merjenja za ne-cele harmonike (>50 Hz).

• Uporaba: Integracija obnovljive energije in industrijski lokacije s pogonskimi enotami s spreminjajočo se frekvenco.

2. Q/GDW 10 J393-2009 – Tehnička specifikacija za naprave za nadzor kakovosti struje v realnem času

• Standard državnega omrežja.

• Zahteva shranjevanje podatkov ≥31 dni, podpora formata PQDIF.

• Preverja točnost prenosa podatkov (npr. odstopanje napona ≤ ±0,5%).

• Uporaba: Kalibracija znotraj sistemov državnega omrežja.

V. Postopek kalibracije in priporočila za skladnost

Zahteve po kvalifikaciji: Kalibracijski laboratoriji morajo imeti akreditacijo CNAS ali provincijsko metrološko pooblastilo za pravno veljavne rezultate.

Dinamična strategija kalibracije:

• Standardni interval: 3 leta (glede na DL/T 1228-2023).

• Skrajšan na 1 leto v težkih okoljskih pogojih (npr. kemikalije, huti) ali če je zgodovinski odmik > ±5%.

Hranjenje zapisov:

• Zahtevano: Potrdilo o kalibraciji, surovi podatki, zapisniki vzdrževanja.

• Pravna vrednost: Uporabljeno za skladnost z predpisi in preučevanje incidentov.

VI. Prioritizacija in strategija uporabe standardov

• Domači projekti: DL/T 1228-2023 + GB/T 19862-2016 + GB/T 14549-1993.

• Mednarodni projekti: IEC 61000 serija + IEEE Std 1159-2019.

• Posebni primeri:

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

• EMC: GB/T 17626 + IEC 61000-4.

Povzetek

Kalibracija naprav za nadzor kakovosti struje v realnem času mora slediti trem principom: skladnosti z predpisi, tehnični standardizaciji in prilagoditvi specifičnim situacijam. Osnovni okvir bi moral biti zgrajen na DL/T 1228-2023 in GB/T 19862-2016, izboljšan z GB/T 14549-1993 in IEC 61000 za odpornost okolju, sledljiv z JJF 1848-2020. Za specializirane industrije (npr. obnovljiva energija, zdravstvo) bi se morali uporabiti dodatni standardi, kot je GB/T 24337-2009. Končni cilj je točni podatki, skladnost z predpisi in mednarodno priznavanje.