Які стандарти калібрування пристроїв онлайн-моніторингу якості електроенергії

Основні стандартні вимоги для калібрування пристроїв онлайн-моніторингу якості електроенергії

Калібрування пристроїв онлайн-моніторингу якості електроенергії відповідає всебічній системі стандартів, що охоплює обов'язкові державні стандарти, технічні специфікації галузі, міжнародні рекомендації та вимоги до методів калібрування та обладнання. Нижче наведено структурований огляд з практичними порадами для реальних застосувань.

I. Основні внутрішньодержавні стандарти

1. DL/T 1228-2023 – Технічні вимоги та методи випробувань для пристроїв онлайн-моніторингу якості електроенергії

Статус: Обов'язковий стандарт енергетичної галузі Китаю, що замінює редакцію 2013 року, повністю охоплює технічні вимоги, методи калібрування та процедури випробувань.

Основні положення:

• Інтервал калібрування: ≤3 роки при нормальних умовах; скорочений до 1–2 років у складних середовищах (наприклад, високий EMI, висока температура/вологість) або коли продуктивність пристрою нестабільна.

• Параметри калібрування: напруга, струм, частота, гармоніки (2-50), міжгармоніки, мерехтіння, трьохфазне невідповідність, провали/підвищення/переривання напруги. Обладнання для калібрування має точність кращу за 1/3 допустимої похибки пристрою, що перевіряється (наприклад, використання стандартного джерела класу 0.05).

• Перевірка функціональності: цикл збору даних, стабільність зв'язку (наприклад, сумісність з IEC 61850) та точність порогових значень сигналізації повинні бути підтвердженими.

• Застосування: калібрування пристроїв моніторингу для енергетичних компаній, електростанцій та точок підключення відновлювальної енергетики.

2. GB/T 19862-2016 – Загальні вимоги до обладнання для моніторингу якості електроенергії

Роль: Національний стандарт, що визначає загальні технічні вимоги, включаючи методи калібрування, границі похибок та адаптивність до середовища.

Основні вимоги:

• Точність вимірювання: похибка RMS напруги/струму ≤ ±0.5%, похибка частоти ≤ ±0.01 Гц, похибка амплітуди гармонік ≤ ±2% (пристрої класу A).

• Метод калібрування: "Метод введення стандартного джерела" – порівняння виходу каліброваного джерела з показниками пристрою.

• Застосування: Рекомендації для вибору обладнання та його калібрування у промислових користувачів та науково-дослідних установ.

3. GB/T 14549-1993 – Якість електроенергії: Гармоніки в загальних електричних мережах

Роль: Визначає допустимі рівні гармонічних напруг та струмів у загальних мережах, а також вимоги до точності інструментів вимірювання гармонік.

Фокус калібрування:

• Точність гармонік: Пристрої класу A потребують похибку гармонічної напруги ≤ ±0.05% UN, похибку струму ≤ ±0.15% IN. Повинні покривати гармоніки від 2 до 50.

• Випробування на стійкість: Перевірка стабільності пристрою в умовах великої кількості гармонік для забезпечення стійкості до полів перешкод.

• Застосування: Проекти зі зниження гармонік та моніторинг промислових джерел гармонік.

4. Серія GB/T 17626 – Випробування електромагнітної сумісності (EMC)

Стійкість до середовища:

• GB/T 17626.2-2018: Стійкість до електростатичних розрядів (контакт ±6кВ, повітря ±8кВ).

• GB/T 17626.5-2019: Стійкість до хвилями (між лініями ±2кВ, між лінією та землею ±4кВ).

• GB/T 17626.6-2008: Стійкість до проводових радіочастотних перешкод (0.15–80 МГц).

Значення калібрування: Забезпечує стабільність вимірювань у умовах високого EMI, запобігаючи дрейфу даних через перешкоди.

Застосування: Калібрування пристроїв у підстанціях та промислових середовищах з сильними електромагнітними перешкодами.

II. Міжнародні стандарти

1. Серія IEC 61000-4 – Випробування EMC

Глобальна актуальність:

• IEC 61000-4-2:2025: Стійкість до ЕСД, включає рекомендації для носінних пристроїв.

• IEC 61000-4-6:2013: Стійкість до проводових радіочастотних перешкод (0.15–80 МГц), стандартизована ін'єкція перешкод.

Перевага: Дозволяє міжнародне визнання результатів калібрування.

Застосування: Експортоване обладнання та трансграничні енергетичні проекти.

2. IEC 62053-21:2020 – Обладнання для вимірювання електроенергії – Частина 21: Статичні активні енергомери (Класи 0.2S та 0.5S)

Високоточний референс:

• Границі похибок: клас 0.2S ≤ ±0.2%, клас 0.5S ≤ ±0.5%.

• Метод калібрування: "Метод стандартного лічильника" – порівняння показників від високоточного референсного лічильника та пристрою, що перевіряється.

• Застосування: Розрахунок операцій та дослідницькі застосування високої точності.

3. IEEE Std 1159-2019 – Керівництво з моніторингу якості електроенергії

Технічне керівництво:

• Визначає методи вимірювання та вимоги до запису даних для спадів, гармонік, мерехтіння тощо.

• Рекомендує "Метод порівняльного вимірювання двома стандартними джерелами" для взаємної перевірки точності пристроїв.

• Застосування: Посилання для моніторингових пристроїв у Північній Америці та міжнародних інженерних проектах.

III. Методи калібрування та стандарти обладнання

1. JJF 1848-2020 – Специфікація калібрування обладнання для моніторингу якості електроенергії

Метрологічна просуваність: Національні технічні специфікації, які вимагають, щоб невизначеність обладнання для калібрування була ≤ 1/3 допустимої похибки пристрою.

Основні кроки:

• Візуальний осмотр (етикетки, роз'єми).

• Попереднє прогрівання (30 хвилин) та скидання заводських налаштувань.

• Введення стандартних сигналів згідно з DL/T 1228-2023.

• Обчислення розширеної невизначеності та видання сертифікату калібрування.

Застосування: Основа для калібрування в метрологічних інститутах та незалежних лабораторіях.

2. JJG 597-2016 – Правила перевірки обладнання для випробування пристроїв обліку споживання електроенергії

Еталон обладнання:

• Джерело класу 0.05: похибка напруги/струму ≤ ±0.05%, похибка потужності ≤ ±0.05%.

• Мусить підтримувати введення гармонік та налаштування фази.

Застосування: Вибір та просуваність стандартних джерел у калібрувальних лабораторіях.

IV. Додаткові стандарти для спеціальних сценаріїв

1. GB/T 24337-2009 – Якість електроенергії: Міжгармоніки в загальнодоступних системах електропостачання

• Визначає межі напруги міжгармонік (наприклад, ≤1.5% для 19-ї міжгармоніки в мережах 10 кВ+).

• Перевіряє точність вимірювання нецілих гармонік (>50 Гц).

• Застосування: Інтеграція відновлюваних джерел енергії та промислові об'єкти з приводами змінної частоти.

2. Q/GDW 10 J393-2009 – Технічна специфікація для пристроїв онлайн-моніторингу якості електроенергії

• Стандарт підприємства State Grid.

• Вимагає зберігання даних ≥31 днів, підтримка формату PQDIF.

• Перевіряє точність передачі даних (наприклад, відхилення напруги ≤ ±0.5%).

• Застосування: Калібрування в системах State Grid.

V. Процес калібрування та рекомендації щодо відповідності

Вимоги до кваліфікації: Лабораторії калібрування повинні мати акредитацію CNAS або авторизацію провінційного метрологічного органу для юридично чинних результатів.

Стратегія динамічного калібрування:

• Стандартний інтервал: 3 роки (згідно з DL/T 1228-2023).

• Зкорочений до 1 року в складних умовах (наприклад, хімічні, металургійні заводи) або якщо історичне зміщення > ±5%.

Зберігання записів:

• Необхідно: Сертифікат калібрування, первинні дані, журнали обслуговування.

• Юридична цінність: Використовується для відповідності регуляторним вимогам та розслідування подій.

VI. Пріоритетність стандартів та стратегія застосування

• Домашні проекти: DL/T 1228-2023 + GB/T 19862-2016 + GB/T 14549-1993.

• Міжнародні проекти: IEC 61000 серія + IEEE Std 1159-2019.

• Особливі випадки:

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

• ЕМС: GB/T 17626 + IEC 61000-4.

Висновок

Калібрування пристроїв для онлайн-моніторингу якості електроенергії повинно дотримуватися трьох принципів: відповідності нормативним вимогам, технічної стандартизації та адаптації до конкретних умов. Основна рамка повинна базуватися на DL/T 1228-2023 та GB/T 19862-2016, підсиленій GB/T 14549-1993 та IEC 61000 для міцності в умовах навколишнього середовища, і відстежуваній за допомогою JJF 1848-2020. Для спеціалізованих галузей (наприклад, відновлювана енергетика, охорона здоров'я) слід застосовувати додаткові стандарти, такі як GB/T 24337-2009. Остаточна мета - точні дані, відповідність нормативним вимогам та міжнародне визнання.