JJG 2099-2026 工频电压比例计量器具检定系统表

　　中华人民共和国国家计量检定系统表

JJG 2099—2026

工频电压比例计量器具检定系统表

Verification Scheme of Measuring Instruments for

Power Frequency Voltage Ratio

2026‑04‑02 发布 2026‑10‑02 实施

国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布

工频电压比例计量器具

检定系统表

Verification Scheme of Measuring Instruments for Power Frequency Voltage Ratio

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归 口 单 位： 全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会

主要起草单位： 国家高电压计量站

参加起草单位： 河南省计量科学研究院

国网湖北省电力有限公司计量中心

山东省计量科学研究院

国网四川省电力公司计量中心

湖北省计量测试技术研究院

本检定系统表委托全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会负责解释

本检定系统表主要起草人：

吴良科(国家高电压计量站)

项 琼(国家高电压计量站)

参加起草人：

周秉时(河南省计量科学研究院)

唐登平(国网湖北省电力有限公司计量中心)王新军(山东省计量科学研究院)

蒋 卫(国网四川省电力公司计量中心)

耿 睿(湖北省计量测试技术研究院)

引 言

本检定系统表依据 JJF 1104—2003 《国家计量检定系统表编写规则》、 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》 编写 。

本检定系统表为首次发布 。

工频电压比例计量器具检定系统表

1 范围

本检定系统表适用于工频电压比例计量器具的量值传递 。它规定了工频电压比例计量器具的比例量值从计量基准通过各级计量标准直至工作计量器具的量值传递关系 、量值传递方法及量值传递时的测量能力 。在开展校准时 ， 本检定系统表也可作为量值溯源的依据 。

2 术语和定义

2.1 工频电压比例计量器具 measuring instrument for power frequency voltage ratio

在额定频率 50 Hz(交流正弦波) 下 ， 将一次电压按一定比例变换成二次电压的计量器具 。

注 ：工频电压比例计量器具一般以额定一次电压和额定二次电压的电压比( 以下简称 “ 额定电压比”) 作为其量值 ，额定电压比误差包括比值差和相位差。

2.2 工频高电压比例基准装置 primary standard for high voltage ratio at power frequency

以工频感应分压器和双级标准电压互感器作为主体设备 ， 用于保存和复现工频高电压比例值 ，且具有自校准能力的测量系统 。

2.3 双边电压串联加法 bilateral voltage summation

一种基于电压串联叠加原理 ， 将两台辅助电压互感器 一 、二次绕组分别串联 ， 通过三次测量得到被测电压互感器在电压 U 与 2U 下误差变化量的测量方法 。

注 ：双边电压串联加法简称 “ 串联加法”。使用两台具有可加性(一 、二次绕组串联使用时，对两台电压互感器带来的附加误差可以忽略) 且与被测电压互感器具有相同额定电压比的辅助电压互感器 ，在电压 U 下作为标准器分别测量被测电压互感器误差得到误差示值 α和 β ;再将两台辅助电压互感器 一 、二次绕组分别串联作为 一 台标准器使用 ，在 2U 电压下 ，测量被测电压互感器误差得到误差示值 γ 。计算被测电压互感器 2U 和 U 电压下的误差变化量 Δε = ε

3 计量基准

3.1 计量基准名称及组成

计量基准名称为工频高电压比例基准装置 ， 该装置主要由计量基准主体设备 、 比例误差测量装置及附属设备组成 。

3.2 计量基准主体设备

计量基准主体设备包括一台工频感应分压器和四台双级标准电压互感器 ， 各主体设备主要额定电压比 、工作范围和扩展不确定度见表 1。

表 1 工频电压比例基准计量特性参数

3.3 比例误差测量装置及附属设备

3.3.1 误差测量仪

额定工作电压：(100/3) V、(100/3 )V 、100 V 、150 V;

示值误差 ：不超过±(2% 示值+20% 末盘满度值) 或±(2% 示值+2 个最小分度值)。

3.3.2 电子指零仪

灵敏度： 优于 1×10-6 V/格 。

3.3.3 电压互感器负荷箱

额定电压：(100/3 )V 、100 V;

额定功率因数(cosφ)： 1.0 、0.8;

使用负荷的示值误差：(20%~120%) UR 下不超过±(3% 示值+2 个最小分度值)。 3.3.4 200 V 工频感应分压器

主要额定电压比： 200 V/(20~200) V;

扩展不确定度： Uε = 1×10-6(k= 2)。

3.3.5 10 kV 全屏蔽隔离型电压互感器

主要额定电压比： 5 kV/50 V;

扩展不确定度： Uε = 1.5×10-5(k= 2)。

3.3.6 110 kV 全屏蔽隔离型电压互感器

主要额定电压比：(55/3 )kV/(50/3 )V;

扩展不确定度： Uε = 3×10-5(k= 2)。

3.3.7 500 kV 全屏蔽隔离型电压互感器

主要额定电压比：(500/3 )kV/(100/3 )V;

扩展不确定度： Uε = 5×10-5(k= 2)。

3.3.8 升压调节装置

输出频率为(50±0 .2) Hz ， 波形为正弦波 ，失真度不超过 5% 。

3.4 计量基准量值复现方法

工频高电压比例量值复现过程分为基本电压比例值与扩展电压比例值量值复现两部分 。其中 ，保存基本电压比例值的 1 kV 工频感应分压器通过参考电势法复现其比例值 ， 10 kV 及以上各主体设备中扩展电压比例值的量值复现均通过双边电压串联加法(以下简称 “ 串联加法”) 结合低端标定比例误差的方式实现 。

3.5 计量基准量值传递方法

用 计 量 基 准 采 用 比 较 法 和 串 联 加 法 对 测 量 范 围 为 (0 .1~1 000/3 ) kV/(10~ 100)V 的工频电压比例标准装置进行量值传递 。其中 ，额定电压比 0 .1 kV/10 V 用计量基准的额定电压比 1 kV/100 V 采用比较法进行量值传递 ， 额定电压比(1 000/3 )kV/ (100/3 )V 用计量基准的额定电压比(500/3 )kV/(100/3 )V 通过串联加法结合低端标定比例误差的方式实现量值传递 。

4 计量标准

4.1 计量标准的组成

工频电压比例计量标准包括工频电压比例标准装置和测量用电压互感器标准装置(或检定装置)。 工频电压比例标准装置一般由工频感应分压器和双级电压互感器等电压比例标准器具 、 比例误差测量装置及附属设备等组成 ; 测量用电压互感器标准装置(或检定装置) 主要由标准电压互感器(包括双级电压互感器) 或标准电容分压器 、 比例误差测量装置及附属设备等组成 。

4.2 工频电压比例标准装置

4.2.1 测量范围

(0 .1~1 000/3 )kV/(10~100) V 。

4.2.2 扩展不确定度

Uε： 0.5×10-6~50×10-6(k= 2)。

4.2.3 计量标准器具的准确度等级

计量标准器具的准确度等级一般包括 0 .000 1 级 、0.000 2 级 、0.000 5 级 、0.001 级 、 0.002 级 、0.005 级 、0.01 级 。

4.2.4 计量标准器具最大允许误差

在额定频率 、规定的工作范围及二次负荷下 ， 各准确度等级工频电压比例标准的比例误差应不超过附录 A 的表 A .1 中所列误差限值 。

4.3 测量用电压互感器标准装置(或检定装置)

4.3.1 测量范围

包括(1~500/3 )kV/(10~100) V、(0 .1~1 000/3 )kV/(1~100) V 。

4.3.2 扩展不确定度

测量用电压互感器标准装置(或检定装置) 的扩展不确定度见表 2。

表 2 测量用电压互感器标准装置(或检定装置) 计量特性参数

4.3.3 计量标准器具的准确度等级

计量标准器具的准确度等级见表 2。

4.3.4 计量标准器具的最大允许误差

在额定频率 、规定的工作范围及二次负荷下 ， 各准确度等级测量用电压互感器及其他计量标准器具的比例误差应不超过表 A .2 的规定 ，其实际误差曲线应不超过表 A .2中所列误差限值连线所形成的折线范围 。

4.4 比例误差测量装置及附属设备

4.4.1 误差测量仪

额定工作电压：(100/3) V、(100/3 )V 、100 V 、150 V;

示值误差 ：不超过±(3% 示值+20% 末盘满度值) 或±(3% 示值+2 个最小分度值)。

4.4.2 电子指零仪(如果适用)灵敏度： 优于 1×10-5 V/格 。

4.4.3 电压互感器负荷箱

额定电压：(100/3 )V 、100 V、(100/3) V;

额定功率因数(cosφ)： 1.0 、0.8 、0.5 、0.3;

使用负荷的示值误差：(20%~120%) UR 下不超过±(3% 示值+2 个最小分度值)。 4.4.4 200 V 工频感应分压器

主要额定电压比： 200 V/(20~200) V;

扩展不确定度： Uε = 2×10-6(k= 2)。

4.4.5 升压调节装置

输出频率为(50±0 .2) Hz ， 波形为正弦波 ，失真度不超过 5% 。

4.5 计量标准量值传递方法

计量标准一般采用比较法 、 电桥法或串联加法等方式向下级计量标准直至工作用

计量器具进行量值传递 。 当被传递对象与计量标准器具的电压比例不同时 ， 可通过标

准器具级联组合的方式进行量值传递 ; 以标准电容分压器作计量标准时 ， 可根据标准装置的结构选择比较法或电桥法进行量值传递 。

测量范围为(0 .1~1 000/3 )kV/(10~100) V 的工频电压比例标准装置采用比较 法 进 行 量 值 传 递 。测 量 范 围 为 (0 .1~500/3 ) kV/(10~100) V 的 工 频 电 压 比 例标准装置和测量范围为 (1~500/3 ) kV/(10~100) V 的测量用电压互感器标准装置 (或 检 定 装 置) 采 用 比 较 法 或 串 联 加 法 结 合 低 端 标 定 进 行 量 值 传 递 。测 量 范 围 为(0 .1~1 000/3 )kV/(1~100) V 的测量用电压互感器标准装置(或检定装置) 采用比较法或电桥法直接向各类工作计量器具进行量值传递 。

对计量标准器具进行量值传递 ， 需进行示值误差的不确定度评定 ， 被评定计量标准器具示值误差的扩展不确定度(k= 2) 应不大于其最大允许误差绝对值的 1/3。

5 工作计量器具

5.1 工作计量器具的组成

工频电压比例工作计量器具包括一般测量用仪用电压互感器 、微型电压互感器 、电力电压互感器及其他相应的比例仪器 。

5.2 一般测量用仪用电压互感器

测量范围：(0 .1/3 ~500/3 )kV/(100/3 ~100) V 。

准 确 度 等 级 ： 0.001 级 、0.002 级 、0.005 级 、0.01 级 、0.02 级 、0.05 级 、0.1 级 、 0.2 级和 0 .5 级 。

5.3 微型电压互感器

测量范围：(100/3 ~480) V/(0 .1~10) V 。

准确度等级： 0.05 级 、0.1 级 、0.2 级和 0 .5 级 。

5.4 电力电压互感器

测量范围：(0 .1/3 ~1 000/3 )kV/(100/3~100) V 。

准确度等级： 0.1 级 、0.2 级 、0.5 和 1 级 。

5.5 最大允许误差

在额定频率 、规定的工作范围及二次负荷下 ， 各准确度等级工作计量器具的比例误差应不超过表 A .2 的规定 ， 其实际误差曲线应不超过表 A .2 中所列误差限值连线所形成的折线范围 。

6 检定系统表框图

工频电压比例计量器具检定系统表框图见图 1。

Uε——比例误差的扩展不确定度 。

图 1 工频电压比例计量器具检定系统表框图

附录 A

工频电压比例计量器具误差限值

表 A.1 工频电压比例标准基本误差限值一览表

表 A.2 各准确度等级测量用电压互感器基本误差限值一览表