中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 2394—2026
高压电能表校准规范
Calibration specification for high‑voltage electrical energy meters
2026‑04‑02 发布 2026‑10‑02 实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布
高压电能表校准规范
Calibration specification for high‑voltage
electrical energy meters
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JJF2394—2026
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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
国网重庆市电力公司营销服务中心
国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心)国网四川省电力公司计量中心
参加起草单位: 国 网 湖 北 省 电 力 有 限 公 司 营 销 服 务 中 心 (计 量中心)
山东省计量科学研究院
烟台东方威思顿电气有限公司
本规范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
本规范主要起草人:
岳长喜(国家高电压计量站)
冯 凌(国网重庆市电力公司营销服务中心)
代燕杰 [国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) ]刘 刚(国网四川省电力公司计量中心)
参加起草人:
唐登平 [国 网 湖 北 省 电 力 有 限 公 司 营 销 服 务 中 心 (计 量
中心) ]
马雪峰(山东省计量科学研究院)
邓文栋(烟台东方威思顿电气有限公司)
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》、 JJF 1059.1—2012 《测量不确定度评定与表示》 共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范 。
本规范为首次发布 。
高压电能表校准规范
1 范围
本规范适用于电压 6 kV~35 kV 、频率 50 Hz 的电力系统中 , 直接测量高压侧电能的高压电能表的校准 。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JJF 1245.1 安装式交流电能表型式评价大纲 有功电能表
GB/T 16927.1 高电压试验技术 第 1 部分: 一般定义及试验要求
凡是注日期的引用文件 , 仅注日期的版本适用于本规范 ; 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 概述
高压电能表是直接接入 6 kV~35 kV 电力系统高压侧 , 测量有功电能和无功电能的装置 , 通常由电流传感器 、 电压传感器 、供电单元 、乘法器 、P/F 变换器 、分频器 、通信单元 、计度单元 、时钟单元 、存储单元和微处理器等进行整体设计和封装而成 。单相高压电能表的原理图如图 1 所示 。
对于三相高压电能表 ,各相电压 、 电流传感器及其乘法器与单相高压电能表相同,但在 P/F 变换器前需加求和电路 , 将各相乘法器输出的信号相加后送到分频器变频 。按接线方式可分为三相三线高压电能表和三相四线高压电能表 。
图 1 单相高压电能表原理图
4 计量特性
4.1 基本误差
高压电能表的基本误差用相对误差表示 。在 5 .1 规定的参比条件下 ,各准确度等级
高压电能表的误差一般不超过表 1 至表 4 给出的限值 。
用于测量双向电能的高压电能表 ,则表 1 至表 4 中规定适用于每个方向的电能测量。
表 1 有功电能基本误差限(单相和带平衡负载的三相高压电能表)
表 2 无功电能基本误差限(单相和带平衡负载的三相高压电能表)
表 3 有功电能基本误差限(不平衡负载的三相高压电能表)
表 4 无功电能基本误差限(不平衡负载的三相高压电能表)
4.2 起动
在额定频率 、额定电压和 cos φ = 1(有功电能) 或 sin φ = 1(无功电能) 条件下 ,
高压电能表应在规定的时限内能起动并连续记录 。
测量双向电能的高压电能表时 ,该起动应用于每一个方向的电能测量 。
表 5 起动电流
4.3 潜动
电流线路不加电流 , 电压线路施加 115% 的额定电压 , 在规定时限内不应产生多于 1 个的脉冲 。
4.4 仪表常数
高压电能表的仪表常数应与铭牌标志的常数值一致 , 仪表常数误差一般不超过基本误差限的 10% 。
4.5 时钟日计时误差
在 5 .1 规定的参比条件下 , 高压电能表时钟日计时误差一般不超过±0 .5 s/d。
注 :本章指标不用于合格性判别 ,仅供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
校准环境条件见表 6。
表 6 高压电能表的校准环境条件
表 6(续)
5.2 测量标准及其他设备
5.2.1 校准装置
由校准装置引入的不确定度不超过被校高压电能表最大允许误差绝对值的 1/3。
5.2.2 标准时钟测试仪
标准时钟测试仪的日计时误差不超过±0 .05 s/d。
5.2.3 绝缘电阻表
绝缘电阻表输出电压 2 500 V , 准确度不应低于 10 级 。
5.2.4 交流耐压试验装置
交流耐压试验装置应满足 GB/T 16927.1 的要求 ,试验电源频率在 45 Hz~55 Hz 之间 , 试 验 电 压 波 形 为 近 似 正 弦 波 , 且 正 半 波 峰 值 与 负 半 波 峰 值 的 幅 值 差 应 小 于 2% ,正弦波的峰值与有效值之比在(1±5%) 2 以内 ,试验变压器高压输出端的额定输出电流不小于 0 .1 A 。交流耐压试验装置输出端的试验电压误差不应超过±3% 。
6 校准项目和校准方法
6.1 校准项目
高压电能表校准项目按表 7 的规定执行 。
表 7 校准项目
6.2 校准前的准备
6.2.1 外观检查
检查被校高压电能表的名称 、型号 、制造厂名 、 出厂编号 、接线方式 、准确度等
级 、额定电压 、额定电流 、最大电流 、仪表常数和频率等信息 ; 高压电能表各接线端钮有缺陷的 ,修复后方予以校准 。
6.2.2 绝缘电阻
测量高压电能表的任一高压端子与接地端子或外壳之间的绝缘电阻 ,应大于 10 MΩ。注 :对采用电阻分压的高压电能表 ,绝缘电阻测量结果应符合制造厂规定。
6.2.3 交流耐压
首次校准时对高压电能表进行交流耐压试验 , 具体试验电压和施加点见表 8 , 后续校准时按试品额定电压的 1 .1 倍进行交流耐压试验 。试验方法如下:
a) 试验电压从接近于零的某个值逐渐升高至规定值 ,并在规定值持续 1 min;
b) 试验过程中无击穿或闪络等放电现象发生 。
表 8 交流耐受电压规定值和试验电压施加点
6.2.4 预热
在规定的环境条件下 ,按被校高压电能表的说明书和实际工作需要进行预热 。
6.3 校准方法
6.3.1 起动
试验时 , 三相电能表各相电流回路通以规定的起动电流 , 各相电压线路所加电压为额定电压 。起动电流按表 9 和表 10 选取 。用于测量双向电能的被校高压电能表 , 则需要进行正向与反向试验 。
0.2S 级 、0.5S 级 、1 级有功电能试验时间 t01(单位为 min) 见式 (1), 2 级 、3 级无功电能的试验时间 t02(单位为 min) 见式(2)。
t01 ≤ (1)
t02 ≤ (2)
式中:
C ——高压电能表输出单元发出的每千瓦时的脉冲数 imp/(kW·h) 或每千乏时的脉冲数 imp/(kvar·h)。
m ——测量单元数 , 对单相高压电能表 , m= 1 ; 对三相四线高压电能表 , m= 3;
对三相三线高压电能表 ,m= /3 。
Un ——额定电压 ,V 。
In ——额定电流 ,A 。
6.3.2 潜动
试验时 , 电流线路不施加电流 , 电压线路所加电压为额定电压的 115% 。有功电能的试验时间 Δt1(单位为 min) 见式(3) 和式(4), 无功电能的试验时间 Δt2(单位为 min) 见式(5)。
0.2S 级高压电能表:
Cm Un Imax 0.5S 级和 1 级高压电能表:
600 × 106
Cm Un Imax
2 级和 3 级高压电能表:
480 × 106
Cm Un Imax式中:
Imax——最大电流 ,A 。
6.3.3 基本误差
6.3.3.1 基本误差校准线路
三相四线高压电能表按图 2 所示的接线图进行校准 。单相高压电能表和三相三线高压电能表参照进行校准 。
(b)三相三线高压电能表注 : 图中元件的符号:
UA 、UB 、UC——A 、B 、C 相电压高压端子;
AP1 、BP1 、CP1——A 、B 、C 相电流端口极性端子;
AP2 、BP2 、CP2——A 、B 、C 相电流端口非极性端子;
N——接地端子。
图 2 基本误差试验接线图
6.3.3.2 电流负载点
高压电能表达到通电预热时间后(预热时间按制造厂规定), 按照表 9 和表 10 规定的负载点进行校准 。有特殊需要时 , 可规定不同于表 9 和表 10 的负载点 。
三相高压电能表应在带三相平衡负载以及带不平衡负载两种状态下进行基本误差试验 ,不带负载的相单元的电流回路应断开 。
表 9 校准有功电能应调定的负载电流
表 10 校准无功电能应调定的负载电流
6.3.3.3 用标准表法进行校准
被校高压电能表的误差按式(6) 计算:
式中:
n —— 实 测 脉 冲 数 , 即 被 校 高 压 电 能 表 输 出 N 个 脉 冲 期 间 , 校 准 装 置 显 示 的 脉冲数;
n0 —— 算定脉冲数 ,按式(7) 计算:
n o (7)
式中:
Cb —— 标准高压电能表脉冲常数 , imp/(kW·h) 或 imp/(kvar·h);
C —— 被校高压电能表脉冲常数 , imp/(kW·h) 或 imp/(kvar·h);
KI —— 校准高压电能表电流量程扩大倍数 ,基本量程时 KI= 1;
N ——选定的被校高压电能表脉冲数 。
6.3.3.4 用标准功率源法进行校准
使用标准功率源进行校准时 ,按式(8) 计算被校高压电能表的误差:
式中:
ns ——实测脉冲数 , 即被校高压电能表输出的电能测量脉冲数;
ts ——被校高压电能表输出 ns 个电能测量脉冲的时间间隔 ,h;
pn ——标准功率源的设定功率输出 ,kW 或 kvar。
6.3.3.5 测量次数和测量结果
在每一个负载功率下 , 每次测量时限不少于 10 s , 至少记录两次测量数据 , 取其平均值计算误差 。
若测得的误差值落在被校高压电能表基本误差限值的 0 .8 倍~1 .2 倍区间 , 应再进行两次测量 ,取前后四次测量数据的平均值作为误差测量结果 。
6.3.4 仪表常数
在参比电压下 , 被校高压电能表通以额定最大电流 Imax , 功率因数为 1 , 在一段时间间隔内读取 2 次高压电能表记录的电能值 , 计算电能累计值 E 并记录输出脉冲数 n,被校高压电能表的仪表常数误差按式(9) 计算 。
式中:
ε——仪表常数误差;
n——输出脉冲数;
E——被校高压电能表电能累计值,(kw·h 或 kvar·h);
C——仪表常数 , imp/(kw·h) 或 imp/(kvar·h)。
注 : 电能累计值最小值的选取见 JJF 1245.1。
6.3.5 时钟日计时误差
在参比条件下 , 高压电能表电压回路施加额定电压 1 h 后 ,用标准时钟测试仪测量高压电能表时基频率输出 , 每次测量时间不少于 1 min , 取 5 次测量结果的算术平均值作为测量结果并记录 。
注 :可由生产厂家提供高压电能表时基频率接收转换装置 ,将时基频率脉冲接入标准时钟测试仪。
7 校准结果表达
7.1 校准数据处理
基 本 误 差 校 准 数 据 按 试 品 在 平 衡 负 载 、额 定 电 流 下 最 大 允 许 误 差 的 1/10 进 行修约 。
日计时误差的修约间距为 0.01 s/d。
7.2 校准证书
校准证书(报告) 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应用有关时 ,应说明被校对象的接收日期;
h) 对校准所依据的技术规范的标识 ,包括名称及代号;
i) 如果与校准结果的有效性或应用有关时 ,应对被校样品的抽样程序进行说明;
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 。
校准测量不确定度示例见附录 A , 校准原始记录格式见附录 B , 校准证书(报告)内页格式见附录 C 。
8 复校时间间隔
送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔 。
附录 A
电能示值误差的测量不确定度评定示例
A .1 评定依据
A .1.1 计量标准
主要计量标准设备为高压电能计量设备检验装置 。
标准功率源输出范围 2 kV~10 kV , 电流输出范围 0.01 A~1 000 A , 准确度等级
0.05 级 。
A .1.2 被测对象
被测对象为高压电能表 ,具体参数如下:
——额定电压10 kV;
——额定电流100 A;
——最大电流200 A;
——准确度等级 0 .5S 级 。
A .1.3 测量方法
使 用 高 压 电 能 计 量 设 备 检 验 装 置 对 一 台 高 压 电 能 表 在 环 境 温 度 23 ℃ , 相 对 湿 度60%的条件下放置 24 h 后开始校准 。
A .2 测量模型
高压电能表的电能示值误差按式(A .1) 计算 。
(A .1)
式中:
γ ——高压电能表的误差;
n ——标准装置实测脉冲数;
n0 ——算定脉冲数 。
A .3 不确定度来源分析和评定方法
校准试验在温湿度相对恒定 、 电源稳定的条件下进行 , 因此校准结果的不确定度来源主要有:
a) 由被校高压电能表和标准装置测量结果重复性引起的不确定度分量 u1 , 采用 A类方法评定;
b) 来源于高压电能计量设备检验装置最大允许误差的不确定度分量 u2 , 采用 B 类方法评定;
c) 来源于数据修约引入的不确定度分量 u3 ,采用 B 类方法评定 。
A .4 标准不确定度评定
A .4.1 由测量结果重复性引入的标准不确定度 u1
在相同条件下由测量结果重复性引入的不确定度分量 u1 , 可以通过连续测量得到
测量列进行评定 , 由电源频率波动 、环境电磁场影响等因素引起的不确定度影响均已包含在 u1 的分量中 , 不再对这些分量进行单独评定 。本次评定选择被校高压电能表在10 kV/100 A , 三相三线 cosφ = 1.0 时 , 在相同条件下进行 10 次连续测量有功电能 , 得到测量数据如表 A .1 所示:
表 A.1 重复性试验测量数据
单次实验标准差:
s (A .2)
A .4.2 标准装置的最大允许误差引入的标准不确定度 u2
标准装置有功电能最大允许误差为±0 .05% 。 因此由标准装置有功电能最大允许误差引入的标准不确定度:
u2 = 0.05%//3 ≈ 2.89×10-4
A .4.3 数据修约引入的标准不确定度 u3
0.5 级高压电能表的测量结果按 0 .05% 修约 , 因此由数据修约引入的标准不确定度分量:
u3 = 0.05%/(23 )≈ 1.45×10-4
A .5 合成标准不确定度
A .5.1 各不确定度分量汇总表和合成标准不确定度
合成标准不确定度按式(A .3) 计算:
各不确定度汇总见表 A .2。
表 A.2 各不确定度汇总表
A .5.2 扩展不确定度计算
k= 2 , 扩展不确定度 Urel:
Urel = ku c = 7.4 × 10- 4
附录 B
校准原始记录格式
B .1 校准原始记录封面格式
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共 7 页
B .2 校准原始记录内页格式(第 2 页)
原始记录编号: ××××_××××××
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B .3 校准原始记录结果页格式(结果页)
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原始记录编号: ××××_××××××
校准结果
注 :反向有功和无功误差略。
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原始记录编号: ××××_××××××
校准结果
4. 仪表常数试验
5. 时钟日计时误差试验
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附录 C
校准证书内页格式
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