ГОСТ Р 8.746-2011
Группа Т84.8
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственная система обеспечения единства измерений
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТА МАСШТАБНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И УГЛА ФАЗОВОГО СДВИГА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ В ДИАПАЗОНЕ ОТ 0,1/ ДО 750/
кВ
State system for ensuring the uniformity of measurements. State verification schedule for instruments measuring the ratio error and phase displacement of a.c. power frequency voltage in the range from 0,1/ to 750/
kV
ОКС 17.020
Дата введения 2013-01-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" (ФГУП "ВНИИМС")
2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1069-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на средства измерений коэффициента масштабного преобразования от 0,1 до 10000 и угла фазового сдвига от 0 до 0,1 рад электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне номинальных значений от 0,1/ до 750/
кВ.
Настоящий стандарт устанавливает порядок передачи единиц коэффициента масштабного преобразования напряжения - безразмерная величина - и угла фазового сдвига напряжения - радиан - в соответствии с поверочной схемой [рисунок А.1 (приложение А)] от государственного первичного специального эталона единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 0,1/ до 750/
кВ (далее - государственный первичный специальный эталон) рабочим средствам измерений этих величин с помощью вторичных эталонов и эталонных средств измерений с указанием погрешностей (неопределенностей) и основных методов поверки (калибровки).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.216-88* Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 8.216-2011. - .
ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия
ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
ГОСТ 23625-2001 Трансформаторы напряжения измерительные лабораторные. Общие технические условия
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Государственный первичный специальный эталон
3.1 Государственный первичный специальный эталон (далее - ГПСЭ) предназначен для воспроизведения, хранения и передачи единиц коэффициента масштабного преобразования - безразмерная величина - и угла фазового сдвига - радиан - электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 0,1/ до 750/
кВ. ГПСЭ обеспечивает единство и достоверность измерений в данной области.
3.2 В основу работы ГПСЭ положен нулевой метод.
Нулевой метод реализуется набором компонентов со следующими техническими и метрологическими характеристиками:
1) Высоковольтный (измерительный) электрический конденсатор первичной цепи с номинальным напряжением
не менее 
(где 
- измеряемое первичное напряжение), представляющий собой экранированный, высоколинейный и высокостабильный трехэлектродный электрический конденсатор, выполненный из коаксиальных электродов, помещенных в корпус с элегазовым диэлектриком. Номинальное значение электрической емкости конденсатора должно находиться в интервале от 40 до 150 пФ в зависимости от чувствительности высоковольтного моста, что соответствует следующему условию:
. (1)
Коэффициент емкости по напряжению конденсатора
не более 5·10
%/кВ, определяемый по формуле
, (2)
где - емкость измерительного конденсатора при верхнем значении приложенного напряжения, пФ;
- емкость измерительного конденсатора при нижнем значении приложенного напряжения, пФ;
- верхнее значение приложенного напряжения, кВ;
- нижнее значение приложенного напряжения, кВ;
- номинальное напряжение измерительного конденсатора, кВ.
Угол диэлектрических потерь конденсатора
в диапазоне номинальных напряжений
не более 5·10 рад, определяемый по формуле
, (3)
где - угол между векторами напряжения и тока при протекании переменного тока через конденсатор, рад.
Температурный коэффициент емкости конденсатора
не более 5·10
%/°С, определяемый по формуле
, (4)
где - емкость конденсатора при верхнем значении температуры, пФ;
- емкость конденсатора при нижнем значении температуры, пФ;
- верхнее значение температуры, °С;
- нижнее значение температуры, °С.
Нестабильность емкости конденсатора
не более 5·10
%/ч, определяемая по формуле
, (5)
где - емкость конденсатора в конечный момент времени, пФ;
- емкость конденсатора в начальный момент времени, пФ;
- конечный момент времени, ч;
- начальный момент времени, ч.
2) Низковольтный (опорный) электрический конденсатор вторичной цепи с номинальным напряжением
не менее 
(где 
- измеряемое вторичное напряжение), представляющий собой экранированный высоколинейный и высокостабильный трехэлектродный электрический конденсатор, выполненный на основе пленочной технологии и с использованием керамики, с номинальным значением опорной емкости , выбираемым в диапазоне от 1000 до 5000 пФ в зависимости от чувствительности высоковольтного моста и удовлетворяющим условию
, (6)
где 
- номинальное напряжение опорного конденсатора .
Коэффициент емкости по напряжению опорного конденсатора
, определяемый по формуле (2), должен быть не более 5·10
%/кВ.
Угол диэлектрических потерь опорного конденсатора
в диапазоне номинальных напряжений
, определяемый по формуле (3), должен быть не более 5·10 рад.
Температурный коэффициент емкости опорного конденсатора
, определяемый по формуле (4), должен быть не более 5·10
%/°С.
Нестабильность емкости опорного конденсатора
, определяемая по формуле (5), должна быть не более 5·10
%/ч.
3) Высоковольтный мост, представляющий собой компаратор токов с диапазоном значений сравниваемых токов от 10 до 50·10
А, с рабочей частотой 50 Гц, измеряющий коэффициенты масштабного преобразования
от 0,1 до 10000, углов фазового сдвига напряжения
в диапазоне от 0 до 0,1 рад, а также обеспечивающий, в том числе с помощью дополнительных приборов, функции измерения вторичного напряжения с относительной погрешностью ±3%, его частоты с абсолютной погрешностью ±0,05 Гц и коэффициента искажения синусоидальности кривой вторичного напряжения в соответствии с ГОСТ 13109.
Процесс измерения состоит из двух этапов.
Первый этап заключается в уравновешивании моста, когда измерительный и опорный конденсаторы меняют местами и от одного источника напряжения, равного (0,8...0,9)
, записывают показания. На этом этапе проводят уравновешивание высоковольтного моста с целью определить масштабный коэффициент отношений токов 
(где - масштабный коэффициент отношения токов
, протекающих через опорный и измерительный электрические конденсаторы), а также определяют значение угла фазового сдвига 
(где 
- угол фазового сдвига токов, протекающих через опорный и измерительный конденсаторы).
На втором этапе проводят уравновешивание моста с подключением поверяемого прибора (например, трансформатора напряжения). При этом на измерительный конденсатор подают напряжение , а на опорный конденсатор через трансформатор напряжения - напряжение
. При установленных значениях напряжений проводят уравновешивание высоковольтного моста с целью определить новые значения масштабного коэффициента отношений токов 
(где - масштабный коэффициент отношения токов
, протекающих через опорный и измерительный электрические конденсаторы, 
- измеренный масштабный коэффициент измеряемого трансформатора напряжения), а также определяют значение угла фазового сдвига 
(где 
- угол фазового сдвига токов, протекающих через измерительный и опорной конденсаторы; 
- угол фазового сдвига напряжений первичной и вторичной обмоток поверяемого трансформатора).
Определяют погрешность коэффициента масштабного преобразования напряжения (погрешность напряжения) поверяемого трансформатора напряжения 
, в процентах, и погрешность угла фазового сдвига напряжения (угловую погрешность) трансформатора (
), в радианах или минутах, по формулам:
, (7)
где - масштабный коэффициент отношения токов, полученный на первом этапе;
- масштабный коэффициент отношения токов, полученный на втором этапе;
- номинальный масштабный коэффициент поверяемого трансформатора напряжения.
, (8)
где - угол фазового сдвига, полученный на первом этапе измерения;
- угол фазового сдвига, полученный на втором этапе измерения.
3.3 В состав ГПСЭ входят следующие средства измерений, меры и вспомогательное оборудование:
- источник с плавным регулированием напряжения переменного тока с параметрами: частота , равная (50±0,05) Гц, диапазон регулирования высокого напряжения
от 0,1 до 550 кВ, максимальная сила переменного тока нагрузки
не менее 0,05 А при
550 кВ, коэффициент нестабильности выходного напряжения
не более 1%, нормы качества выходного напряжения - в соответствии с ГОСТ 13109;
- набор трехэлектродных электрических высоковольтных (измерительных) конденсаторов с параметрами, определяемыми по формулам (1)-(5), для номинальных напряжений 
0,1/......750
кВ;
- набор трехэлектродных электрических низковольтных (опорных) конденсаторов с параметрами, определяемыми по формулам (1)-(6), для измеряемого вторичного напряжения 
0,1/...0,4 кВ;
- высоковольтный эталонный мост с диапазоном допускаемых значений силы переменного тока промышленной частоты по низковольтному (опорному) входу от 10 мкА до 9 мА и по высоковольтному (измерительному) входу от 10 мкА до 0,5 А, с уравновешиванием значений в диапазоне от 0,02 до 20 (где
- внутренний диапазон уравновешивания масштабных коэффициентов тока) и
в диапазоне от 0 до 3,0·10
рад (где
- внутренний диапазон уравновешивания углов фазового сдвига токов) и с измеренными значениями коэффициента масштабного преобразования
в диапазоне от 0,1 до 10000 и угла фазового сдвига
от 0 до 0,1 рад.
3.4 Диапазоны измерений, обеспечиваемые ГПСЭ, следующие:
- - от 0,1 до 10000;
- - от 0 до 0,1 рад.
Номинальные значения напряжения переменного тока промышленной частоты , в котором воспроизводятся значения
и
с помощью ГПСЭ, составляют от 0,1/
до 750/
кВ.
3.5 ГПСЭ воспроизводит значения со среднеквадратическим отклонением (далее - СКО)
1,2·10+0,8·10
при десяти независимых измерениях, с доверительными границами неисключенной систематической погрешности 
2,47·10 при доверительной вероятности
0,95, где
- измеренный (рассчитанный) коэффициент масштабного преобразования напряжения.
При этом стандартная неопределенность коэффициента масштабного преобразования, оцениваемая по типу ,
1,2·10+0,8·10
. Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу ,
1,3·10.
3.6 ГПСЭ воспроизводит значения с СКО -
2·10+0,005
рад при десяти независимых измерениях с доверительными границами неисключенной систематической погрешности 
3,8·10 рад при доверительной вероятности
0,95, где
- измеренный (рассчитанный) угол фазового сдвига.
При этом стандартная неопределенность результата измерения угла фазового сдвига, оцениваемая по типу ,
2·10+0,005
рад. Стандартная неопределенность результата измерения угла фазового сдвига, оцениваемая по типу ,
2,0·10 рад.
3.7 Нестабильность ГПСЭ 
1,0·10 %/год при воспроизведении
и
1,0·10 рад/год при воспроизведении
.
3.8 Для обеспечения воспроизведения единиц и
с указанной точностью необходимо выполнять правила хранения и применения ГПСЭ, утвержденные в установленном порядке.
3.9 Аттестацию ГПСЭ проводят по утвержденной в установленном порядке методике не реже одного раза в год.
3.10 ГПСЭ применяют для передачи единиц и
вторичному эталону и рабочим эталонам и мерам 1-го разряда с использованием нулевого метода при непосредственном сличении.
4 Эталон сравнения
4.1 Эталон сравнения предназначен для воспроизведения, хранения и передачи единиц коэффициента масштабного преобразования в диапазоне значений от 0,1 до 2000 и угла фазового сдвига
в диапазоне от 0 до 0,1 рад электрического напряжения переменного тока промышленной частоты при номинальных значениях от 0,1/
до 110/
кВ.
4.2 В состав эталона сравнения могут входить следующие средства измерений и вспомогательное оборудование:
- транспортабельный источник с плавным регулированием напряжения переменного тока частотой , равной (50±0,05) Гц, с диапазоном выходного напряжения
от 0 до 100 кВ, максимальной силой переменного тока нагрузки
не менее 0,02 А, при напряжении, равном 100 кВ, коэффициентом нестабильности выходного напряжения
не менее 1%, нормами качества выходного напряжения - в соответствии с ГОСТ 13109;
- трехэлектродный электрический высоковольтный (измерительный) конденсатор с параметрами, определяемыми по формулам (1)-(5), в диапазоне напряжений до 100 кВ;
- трехэлектродный электрический низковольтный (опорный) конденсатор с параметрами, определяемыми по формулам (1)-(6), в диапазоне напряжений до 1 кВ;
- транспортабельный высоковольтный эталонный мост с диапазоном допускаемых значений силы переменного тока промышленной частоты по низковольтному (опорному) входу от 10 мкА до 9 мА и по высоковольтному (измерительному) входу от 10 мкА до 0,5 А, с уравновешиванием значений в диапазоне от 0,02 до 20 и
от 0 до 3,0·10
рад и с диапазоном измеряемых значений
в интервале от 0,1 до 2000, а также с диапазоном измеряемых значений
в интервале от 0 до 0,1 рад.
4.3 Диапазоны измерений, обеспечиваемые эталоном сравнения, следующие:
- - от 0,1 до 2000;
- - от 0 до 0,1 рад.
Номинальные значения напряжения переменного тока промышленной частоты , в котором воспроизводятся значения
и
с помощью эталона сравнения, составляют от 0,1/
до 110/
кВ.
4.4 Эталон сравнения воспроизводит значения с СКО
1,2·10+0,8·10
при десяти независимых измерениях с доверительными границами неисключенной систематической погрешности 
2,47·10 при доверительной вероятности
0,95.
При этом стандартная неопределенность коэффициента масштабного преобразования, оцениваемая по типу ,
1,2·10+0,8·10
. Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу В, 
1,3·10.
4.5 Эталон сравнения воспроизводит значения с СКО
2·10+0,005
рад при десяти независимых измерениях с доверительными границами неисключенной систематической абсолютной погрешности 
3,8·10 рад при доверительной вероятности
0,95.
При этом стандартная неопределенность результата измерения угла фазового сдвига, оцениваемая по типу ,
2·10+0,005·
рад; стандартная неопределенность результата измерения угла фазового сдвига, оцениваемая по типу В, 
2,0·10 рад.
4.6 Нестабильность эталона сравнения за год 
1,0·10%/год при воспроизведении
и
1,0·10 рад/год при воспроизведении
.
4.7 Аттестацию эталона сравнения проводят по утвержденной в установленном порядке методике не реже одного раза в год.
4.8 Эталон сравнения используют в качестве возимой эталонной установки для проведения сличений.
5 Вторичный эталон
5.1 Вторичный эталон предназначен для воспроизведения, хранения и передачи единиц коэффициента масштабного преобразования в диапазоне от 0,1 до 10000 и угла фазового сдвига в диапазоне от 0 до 0,1 рад напряжения переменного тока при номинальных значениях от 0,1/ до 750/
кВ промышленной частоты.
5.2 В состав вторичного эталона входят следующие средства измерений и вспомогательное оборудование:
- источник с плавным регулированием напряжения переменного тока частотой , равной (50±0,05) Гц, с диапазоном выходного напряжения
от 0 до 550 кВ, нагрузочной способностью
не менее 0,05 А, стабильностью выходного напряжения
не более 1% и нормами качества выходного напряжения в соответствии с ГОСТ 13109;
- масштабный емкостный преобразователь с от 0,1 до 10000 и
от 0 до 1,5·10
рад, с параметрами, определяемыми по формулам (1)-(6), на напряжение
от 0,1/ до 750
кВ и преобразователь ток-напряжение с выходным диапазоном
от 0,1/ до 0,4 кВ;
- прибор сравнения с диапазонами измерения от 0,1 до 10000 и
от 0 до 0,1 рад, на напряжение
от 0,1/ до 0,4 кВ.
5.3 Диапазоны измерений, обеспечиваемые вторичным эталоном, следующие:
- - от 0,1 до 10000;
- - от 0 до 0,1 рад.
Номинальные значения напряжения переменного тока промышленной частоты , в котором воспроизводятся значения
и
с помощью вторичного эталона, составляют от 0,1/
до 750/
кВ.
5.4 Вторичный эталон воспроизводит значения с СКО
3,6·10+2,4·10
при десяти независимых измерениях, с доверительными границами неисключенной систематической погрешности 
7,41·10 при доверительной вероятности
0,95.
При этом стандартная неопределенность коэффициента масштабного преобразования, оцениваемая по типу А, 
3,6·10+2,4·10
. Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу В, 
3,9·10.
5.5 Вторичный эталон воспроизводит значения с CКO
6·10+0,015
рад при десяти независимых измерениях с доверительными границами неисключенной систематической погрешности 
1,14·10 рад при доверительной вероятности
0,95.
При этом стандартная неопределенность результата измерения угла фазового сдвига, оцениваемая по типу А, 
6·10+0,015
рад; стандартная неопределенность результата измерения угла фазового сдвига, оцениваемая по типу В, 
6,0·10 рад.
5.6 Нестабильность вторичного эталона 
1,0·10 %/год при воспроизведении
и
1,0·10 рад/год при воспроизведении
.
5.7 Аттестацию вторичного эталона проводят по утвержденной в установленном порядке методике не реже одного раза в год.
5.8 Вторичный эталон применяют для передачи единиц и
рабочим эталонам 1-го разряда методом непосредственного сличения и сличения с использованием прибора сравнения.
6 Рабочие эталоны
6.1 Рабочие эталоны 1-го разряда
6.1.1 Рабочие эталоны 1-го разряда предназначены для измерения, воспроизведения, хранения и передачи единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига
электрического напряжения переменного тока промышленной частоты. Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для проведения калибровки и поверки рабочих эталонов 2-го разряда и рабочих средств измерений.
6.1.2 Диапазон измерения составляет от 0,1 до 10000.
6.1.3 Диапазон измерения составляет от 0 до 0,1 рад.
6.1.4 Номинальные значения напряжения переменного тока промышленной частоты , в котором воспроизводятся значения
и
с помощью рабочих эталонов 1-го разряда, составляют от 0,1/
до 750/
кВ.
6.1.5 Пределы основной допускаемой погрешности эталонов 1-го разряда следующие: 
0,015%...0,05%; 
9·10...3·10
рад.
6.1.6 Поверку рабочих эталонов 1-го разряда проводят по утвержденной в установленном порядке методике в соответствии с установленным межповерочным интервалом, но не реже одного раза в 2 года.
6.1.7 Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для передачи единиц и
рабочим эталонам 2-го разряда методом непосредственного сличения и сличения с использованием прибора сравнения.
6.2 Рабочие эталоны 2-го разряда
6.2.1 Рабочие эталоны 2-го разряда предназначены для воспроизведения, хранения и передачи единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига
напряжения переменного тока промышленной частоты. Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для проведения калибровки и поверки рабочих средств измерений.
6.2.2 Диапазон измерения составляет от 0,1 до 10000.
6.2.3 Диапазон измерения составляет от 0 до 0,1 рад.
6.2.4 Номинальные значения напряжения переменного тока промышленной частоты , в котором воспроизводятся значения
и
с помощью рабочих эталонов 2-го разряда, составляют от 0,1/
до 750/
кВ.
6.2.5 Классы точности (КТ) эталонов 2-го разряда - 0,05; 0,1 по ГОСТ 23625 и ГОСТ 1983, а пределы основной допускаемой погрешности эталонов 2-го разряда (измерительных комплексов) следующие: 
0,05%...0,1%; 
2,7·10...9·10
рад.
6.2.6 Поверку рабочих эталонов 2-го разряда проводят по утвержденной в установленном порядке методике в соответствии с установленным межповерочным интервалом, но не реже одного раза в 2 года.
6.2.7 Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для передачи единиц и
рабочим средствам измерений методом непосредственного сличения и сличения с использованием прибора сравнения или двухканального вольтфазометра.
7 Рабочие средства измерений
7.1 Рабочие средства измерений предназначены для измерения высокого напряжения переменного тока промышленной частоты посредством его преобразования с известными значениями коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига
.
7.2 Диапазон измерения составляет от 0,1 до 10000.
7.3 Диапазон измерения составляет от 0 до 0,1 рад.
7.4 Номинальные значения напряжения переменного тока промышленной частоты , в котором воспроизводятся значения
и
с помощью рабочих средств измерений, составляют от 0,1/
до 750/
.
7.5 Классы точности рабочих средств измерений - 0,2; 0,5; 1,0; 3; 6
по ГОСТ 23625 и ГОСТ 1983, а пределы основной допускаемой погрешности рабочих средств измерений (измерительных комплексов) следующие:
0,2%...10%; 
8·10...2,7·10
рад.
7.6 Поверку рабочих средств измерений проводят по ГОСТ 8.216 в соответствии с установленным межповерочным интервалом, но не реже одного раза в 16 лет.
Приложение А
(обязательное)
Государственная поверочная схема для средств измерений коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 0,1/ до 750/
кВ
Поверочная схема для средств измерений коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига напряжения переменного тока промышленной частоты представлена на рисунке А.1.
|
Рисунок А.1
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2013
