JJF(新) 144-2024 电容式电压互感器误差测试仪校准规范

新疆维吾尔自治区地方计量技术规范
JJF（新）144－2024
电容式电压互感器误差测试仪校准规范
Calibration Specification for Capacitor Voltage Transformer Testers
2024-12-31 发布2025-06-30 实施
新疆维吾尔自治区市场监督管理局发布
归口单位： 新疆维吾尔自治区市场监督管理局
主要起草单位：新疆维吾尔自治区计量测试研究院
参加起草单位：国网新疆电力有限公司营销服务中心
国网新疆电力有限公司电力科学研究院
南京丹迪克电力仪表有限公司
本规范委托新疆维吾尔自治区电磁计量技术委员会负责解释
本规范主要起草人：
刘志强（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）
刘伟（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）
参加起草人：
李宁（国网新疆电力有限公司营销服务中心）
刘卫新（国网新疆电力有限公司电力科学研究院）
张晓磊（国网新疆电力有限公司电力科学研究院）
臧小奎（国网新疆电力有限公司营销服务中心）
顾红波（南京丹迪克电力仪表有限公司）
JJF（新）144 - 2024
I
目录
引言.............................................................. II
1 范围............................................................. 1
2 引用文件......................................................... 1
3 定义和术语....................................................... 1
3.1 电容式电压互感器............................................... 1
3.2 比值差......................................................... 1
3.3 相位差......................................................... 2
4 概述............................................................. 2
5 计量特性......................................................... 2
5.1 比值差......................................................... 2
5.2 相位差......................................................... 3
6 校准条件......................................................... 3
6.1 环境条件....................................................... 3
6.2 测量标准及其他设备............................................. 3
7 校准项目和校准方法............................................... 4
7.1 校准项目....................................................... 4
7.2 校准方法....................................................... 4
8 校准结果表达..................................................... 7
9 复校时间间隔..................................................... 8
附录A 校准原始记录格式............................................. 9
附录B 校准证书内页格式............................................ 11
附录C 不确定度评定示例............................................ 13
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II
引言
JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计量
术语及定义》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本
规范编制工作的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
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1
电容式电压互感器误差测试仪校准规范
1 范围
本规范适用于具有（或部分具有）变比、极性、比值差、相位差等测量功能
的电容式电压互感器（CVT）误差测试仪的校准，适用电压等级为110kV、220kV，
其他电压等级的电容式电压互感器（CVT）误差测试仪校准时可作参考。
2 引用文件
本规范引用了下列文件：
GB/T 4703 电容式电压互感器
JJG 169 互感器校验仪
JJG 314 测量用电压互感器
JJG 1189.4 测量用互感器第4 部分：电力电压互感器
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规范；凡是不注日期的引
用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3 定义和术语
3.1 电容式电压互感器capacitive voltage transformers
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元组成，其设计和相互连接使电磁
单元的二次电压实质上正比于一次电压，且相位差在连接方向正确时接近于零。
3.2 比值差ratio error
电压互感器在测量中由于实际变比与额定变比不相等所引入的误差。电压互
感器的比值差f U 按式（1）计算。
100%
1
U 2 1
U 


U
f K U U （1）
式中：
KU—电压互感器的额定变比，量纲为一；
U1—一次电压有效值，V；
U2—二次电压有效值，V。
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2
3.3 相位差phase displacement
电压互感器的一次电压相量与二次电压相量的相位差值，相量方向以理想电
压互感器的相位差为零来决定。当二次电压相量超前一次电压相量时，相位差为
正，单位通常用分（′）或厘弧（mrad）表示。
4 概述
电容式电压互感器误差测试仪（以下简称测试仪）是采用非传统比较法对电
容式电压互感器（CVT）的变比、极性、比值差、相位差等参数进行测量的仪器。
测试仪一般由激励信号输出单元、感应信号采集单元、数据处理系统构成，测试
仪的一次端子A、N 和二次端子a、n 分别与CVT 的一次端子A、N 和二次端子
a、n 连接，通过一次端子输出激励信号施加在CVT 一次侧两端，并通过电容分
压原理与电磁感应原理在CVT 二次侧两端产生感应信号，测试仪采集二次端子
感应信号后经内置数据处理系统计算处理后输出CVT 的测量数据。
图1 测试仪结构原理示意图
5 计量特性
5.1 比值差
比值差的最大允许误差见表1。
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3
表1 测试仪比值差示值的最大允许误差
测试仪的
最大允许误差
比值差示值的最大允许误差（±）
倍率因数
额定电压百分数
80% 100% 120%
±0.05%
%
0.050 0.050 0.050
±0.02% 0.020 0.020 0.020
5.2 相位差
相位差的最大允许误差见表2。
表2 测试仪相位差示值的最大允许误差
测试仪的
最大允许误差
相位差示值的最大允许误差（±）
倍率因数
额定电压百分数
80% 100% 120%
±0.05%
′
2.0 2.0 2.0
±0.02% 0.6 0.6 0.6
注：以上指标不适用于合格性判别，仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
环境温度：10 ℃～35 ℃；
相对湿度：≤80％；
电源要求：工频电压220 V±22 V，频率50 Hz±0.5 Hz，波形畸变系数不超
过5%。
防潮、防尘，周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动，有良好的接
地。
6.2 测量标准及其他设备
6.2.1 电磁式标准电压互感器
额定变比：应有
100 / 3V
110 / 3kV 、
100 / 3V
220 / 3kV 变比，其他变比选配。
最大允许误差不大于被校测试仪误差限值的1/3。
二次负荷：试验中的实际二次负荷应不超出额定和下限负荷范围。
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4
6.2.2 电容式电压互感器
额定变比：应有
100 / 3V
110 / 3kV 、
100 / 3V
220 / 3kV 变比，其他变比选配且应与电磁式
标准电压互感器相同。
准确度等级：不低于0.2 级。
额定负荷：下限负荷2.5VA，额定负荷不小于30VA。
6.2.3 互感器校验仪
准确度等级：不低于2 级。
测量范围：应覆盖被校参数的测量范围。
6.2.4 电压互感器负荷箱
最大允许误差：±3%。
额定负荷：应有2.5VA、5VA、10VA、15VA、20VA、30VA，其他负荷选配。
6.2.5 试验电源
试验电源及其调节设备应具有足够的容量和调节细度，输出电压的频率为
50 Hz±0.5 Hz，波形畸变系数不大于5%；其它技术要求可参考“JJG 1189.4 附
录B”。
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
测试仪校准项目见表3。
表3 校准项目一览表
序号项目名称计量特性条款校准方法条款
1 比值差5.1 7.2.2
2 相位差5.2 7.2.3
7.2 校准方法
7.2.1 校准前准备
a）外观检查
测试仪应外观完好，无影响正常工作的机械损伤。开关、按键等操作灵活，
各种功能标志应齐全明确。仪器名称、型号、出厂编号、生产厂家等基本信息完
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整。外壳上应有正确的供电电源标志和明显可靠的接地端子。
b）工作正常性检查
通电后各按键、显示屏、状态指示灯（标志）等工作正常。
c）变比与极性检查
接线如图2所示。
图2 测试仪试验时接线示意图
变比测量功能应正常，极性测量功能应正常。
变比的最大允许误差（相对误差）：±0.5%。
选取额定变比
100 / 3V
110 / 3kV 、
100 / 3V
220 / 3kV 作为测量点，以电容式电压互感器在
额定电压、额定负载下的实际变比值作为标准变比值，该实际变比值由高等级的
电磁式标准电压互感器采用传统比较法测得。变比示值误差按公式（2）计算：
100%
N
X N
K 


K
 K K （2）
式中：
K  —被校测试仪变比示值误差，%；
X K —被校测试仪变比示值，量纲为一；
N K —变比标准值，量纲为一。
7.2.2 比值差
比值差示值误差按公式（3）计算：
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f X N Δ  f  f （3）
式中：
f Δ —被校测试仪比值差示值误差，%；
X f —被校测试仪比值差示值，%；
N f —比值差标准值，%。
选取额定变比
100 / 3V
110 / 3kV 、
100 / 3V
220 / 3kV 的80%、100%、120%额定电压百分
数为常用比值差校准点，对被校测试仪的比值差示值误差进行校准；除常用校准
点外，其他校准点可根据需求选择。
接线如图2 所示。采用间接测试法进行测试，以电容式电压互感器作为中间
测试标准，根据校准点选取电压互感器的额定变比，将测试仪的一次端子A、N
和二次端子a、n 依次与电压互感器的对应端子连接；接线完成后用测试仪对电
压互感器进行比值差测试，记录被校测试仪比值差示值X f 。
以电磁式标准电压互感器为标准互感器，电容式电压互感器为被校样品，用
传统比较法进行测试，记录被校电容式电压互感器比值差N f 。
被校测试仪比值差示值误差按公式（3）计算。
注：不确定度评定示例见附录C。
7.2.3 相位差
相位差示值误差按公式（4）计算：
δ X N Δ   （4）
式中：
δ Δ —被校测试仪相位差示值误差，′；
X  —被校测试仪相位差示值，′；
N  —相位差标准值，′。
选取额定变比
100 / 3V
110 / 3kV 、
100 / 3V
220 / 3kV 的80%、100%、120%额定电压百分
数为常用相位差校准点，对被校测试仪的相位差示值误差进行校准；除常用校准
点外，其他校准点可根据需求选择。
接线如图2 所示。采用间接测试法进行测试，以电容式电压互感器作为中间
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测试标准，根据校准点选取电压互感器的额定变比，将测试仪的一次端子A、N
和二次端子a、n 依次与电压互感器的对应端子连接；接线完成后用测试仪对电
压互感器进行相位差测试，记录被校测试仪相位差示值X  。
以电磁式标准电压互感器为标准互感器，电容式电压互感器为被校样品，用
传统比较法进行测试，记录被校电容式电压互感器相位差N  。
被校测试仪相位差示值误差按公式（4）计算。
8 校准结果表达
校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：
a）标题，如“校准证书”；
b）实验室名称和地址；
c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；
d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；
e）客户的名称和地址；
f）被校对象的描述和明确标识；
g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和有关时，应说明被校对象
的接收日期；
h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行
说明；
i）对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；
j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；
k）校准环境的描述；
l）校准结果及其测量不确定度的说明；
m）对校准规范的偏离的说明；
n）校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识；
o）校准结果仅对被校对象有效的声明；
p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。
校准原始记录格式见附录B，校准证书内页格式见附录C。
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9 复校时间间隔
建议复校时间间隔为1 年，送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时
间间隔。
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附录A 校准原始记录格式
电容式电压互感器误差测试仪校准原始记录
证书编号：
送校仪器信息：
委托单号送校单位
名称制造单位
型号/规格出厂编号
校准环境条件及地点：
温度℃ 地点
相对湿度% 其它
校准所依据的技术文件（代号、名称）：
校准所使用的主要测量标准：
名称测量范围
不确定度/
准确度等级
证书编号
证书有效期至
(YYYY-MM-DD)
第页共页
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电容式电压互感器误差测试仪校准原始记录
证书编号：
校准结果记录
1.外观及工作正常性检查：
2.变比与极性检查：
3.比值差与相位差
比值差f 的倍率因数：%
相位差δ的倍率因数：ˊ
额定变比
(kV/V)
额定电压的百
分数值
误差
80 100 120
二次
负荷
（VA）
cosφ
比值差
f
标准值
示值
示值误差
不确定度
相位差
δ
标准值
示值
示值误差
不确定度
校准员： 核验员： 校准日期： 年月日
第页共页
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附录B 校准证书内页格式
证书编号××××××—××××
<校准机构授权说明>
校准结果不确定度的评估和表述均符合JJF1059.1 的要求。
校准环境条件及地点：
温度℃ 地点
相对湿度% 其它
校准所依据的技术文件（代号、名称）：
校准所使用的主要测量标准：
名称测量范围
不确定度/
准确度等级
证书编号
证书有效期至
(YYYY-MM-DD)
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证书编号××××××—××××
校准结果
1.变比与极性检查：
2.比值差与相位差
比值差f 的倍率因数：%
相位差δ的倍率因数：ˊ
额定变比
(kV/V)
额定电压的百
分数值
误差
80 100 120
二次
负荷
（VA）
cosφ
比值差
f
标准值
示值
示值误差
不确定度
相位差
δ
标准值
示值
示值误差
不确定度
说明：
根据客户要求和校准文件的规定，通常情况下个月校准一次。
声明：
1. 仅对加盖“×××××校准专用章”的完整证书负责。
2. 本证书的校准结果仅对本次所校准的计量器具有效。
校准员： 核验员：
第×页共×页
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附录C 比值差校准结果不确定度评定示例
C.1 测量条件及方法
环境条件：温度20.5℃，相对湿度：31%；
测量标准：电磁式标准电压互感器、电容式电压互感器；
被测对象：电容式电压互感器误差测试仪；
测量方法：以比值差为例，采用间接测试法，用电磁式标准电压互感器给出
电容式电压互感器在额定变比为
100 / 3V
220 / 3kV ，额定电压百分数为100%，额定负
荷下的比值差标准值，然后用电容式电压互感器误差测试仪再次测试电容式电压
互感器在该校准点的比值差，记录被校测试仪示值。
C.2 测量模型
按7.2.2.1 的方法和步骤，测量模型可用式（C.1）表示：
f X N Δ  f  f （C.1）
式中：
f Δ —被校测试仪比值差示值误差，%；
X f —被校测试仪比值差示值，%；
N f —比值差标准值，%。
各不确定度（包括所有分量）之间不相关时，合成标准不确定度可用式（C.2）
表示：
      N
2
X
2
c f u Δ  u f  u f （C.2）
C.3 标准不确定度评定
C.3.1 测量重复性引入的标准不确定度  X u f
额定变比为
100 / 3V
220 / 3kV ，额定电压百分数为100%，额定负荷时，相同条件
多次重复测量结果如表C.1 所示：
表C.1 比值差示值误差测量重复性
测量次数比值差示值误差/%
1 0.084
2 0.090
3 0.088
4 0.084
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5 0.092
6 0.080
7 0.094
8 0.096
9 0.080
10 0.086
用贝塞尔公式计算实验标准差为：
  0.00559% X s f 
校准时取单次测量结果，故测量重复性引入的标准不确定度为：
    0.00559% X X u f  s f 
C.3.2 电磁式标准电压互感器引入的标准不确定度  N u f
电磁式标准电压互感器准确度等级为0.01 级，在测量点最大允许误差：±
0.010%，采用B 类方法评定，区间半宽度为a  0.010%，按均匀分布计算，包含
因子k  3，电磁式标准电压互感器引入的标准不确定度为：
  0.00578%
3
0.010%
N u f  
C.4 合成标准不确定度
不确定度分量的汇总见表C.2。
表C.2 标准不确定度分量一览表
标准不确定度分量不确定度来源
评定
方法
分布k 值
标准不确
定度/%
  X u f 测量重复性A 正态1 0.00559
  N u f 电磁式标准电压互感器最
大允许误差
B 均匀3 0.00578
各不确定度分量之间不相关，按式（C.2）计算合成标准不确定度为：
      0.0081% N
2
X
2
c f u Δ  u f  u f 
A.5 扩展不确定度
取包含因子k  2，则扩展不确定度为：
    0.017% f c f U Δ  ku Δ 