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1 任务来源 本规程是根据国家质检局2013年标准计划（国质检量函（2013）101号）要求而编制的。本规程为首次制定。 2 主要工作过程 国家高电压计量站于2012年组织了国内部分电力科研院所和高压电能表生产企业进行高压电能表国家计量检定规程的可行性讨论，在JJG（鲁）89-2010“高压电能表检定规程”的基础上着手编写规程讨论稿，并向全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会提出编写高压电能表检定规程的项目。与此同时国家高电压计量站继续关注国内有关单位进行的检定验证试验。 2013年接到编写任务后，国家高电压计量站组成了规程编写小组，经过讨论、调研、修改材料，于2014年2月底完成了规程草案稿。 2014年4月召开技术讨论会议，对规程的内容进行了修改和完善； 2014年5月修改形成征求意见稿并发送全国高压计量分委会秘书处进行审核； 2014年6月全国高压计量分委会秘书处对该规程进行全国范围内的意见征求。 二
编写原则和主要内容 1 编写原则
a）产品的电气性能应满足配电网安全经济运行要求
我国高压电能表的研究始于上世纪末，2001年，一种基于DSP进行高压电能处理和光纤隔离的高压电能表研制成功，2004年研制完成了用光纤电流互感器元件并在高压端计量电能的高压电能表，准确度优于0.5级，2006年“一种10kV和35kV三相电子式高压电能表”获得中国专利。2006年高压电能表的国家标准开始编写。高压电能表节省材料和能源，其一体化结构有效地杜绝线路谐振和低压侧窃电，有利于提高电网安全运行与管理水平。自从2004年在湖南常德市推广应用以来，在配网电能精细化管理方面发挥了积极作用，有效地降低了线损，提高了供电效率。高压电能表在配电网的使用符合国家节约资源和能源的产业政策，是传统高压计量柜和高压计量箱的换代产品。 高压电能表安装在高压侧，是供电线路的一部分，因此必须按高压电力设备提出电气性能要求，以保证配电网安全运行。高压电力设备的特点是根据电压等级规定绝缘水平，为此高压电能表的绝缘性能应当参照GB 1207“电压互感器” 和GB 1208“电流互感器” 提出，确保不降低电网运行的安全水平。 b) 产品的计量性能应优于传统使用的高压电力计量箱和电能计量柜
我国的配电网是10kV、35kV和66kV电网，10kV高压电能计量装置担负着电力公司与10kV高压电力用户电费结算的任务。除此之外，电力公司还需要通过环网支路的高压电能计量装置对供电线损和电力负荷分配进行监测控制，使电网运行在效益最优的状态。因此配网高压电能计量的准确与否关系到配电网的经济运行和电力市场的公平与公正。由于配电网电能计量的标准化水平与电力市场的发展不协调，高压电能计量装置到现在还只是一种由高压电流、电压互感器，电能表及二次接线集成的组合型装置。国际电工委员会发布的IEC60736标准和国家标准GB/T 11150针对电能表和电能表检验装置规定了一个基本原则：“所有仪表和测量装置的误差都必须进行实际的测量，未经测量，仅是以其他测量中计算出来的和引用电压、电流和功率因数组合的误差，不能作为评价装置基本误差的依据”。根据这个原则，高压电力计量箱和电能计量柜都不能定义基本误差，它们的误差的目前只能通过各单元的不确定度用统计方法进行，得到装置的电能计量不确定度。而高压电能表与与高压电能计量装置不同的是它们使用电能校验表台进行整体误差检验，可以给出仪表的准确度等级，还可以通过调校提高电能计量准确度，实际测量结果显示，高压电能表的准确度可以达到0.2S级。
c) 按规程检定合格的高压表，安装到电网使用也不会有显著的附加误差
在目前的技术条件下，实验室检定电能表在稳频稳压稳流条件下进行。已经发现，某些型号的电能表可以通过实验室检定并合格，但在现场使用时会表现出相当大的附加误差。原因是不同厂家生产的电能表有不同的电能算法，有的算法可以满足稳频稳压稳流条件，但在不稳定电压电流下就不能保持原有准确度。例如有的电能算法基于窗口离散付立叶变换原理，在电能表检验台上表现良好，但现场的电压电流是波动的，使用这种算法就会有显著的附加误差。根据电工学原理，电能是瞬时功率的积分，这种算法可以最大限度地减小检定电源与实际工作电源状态不同导致高压电能表准确度发生变化。JJG 596“电子式交流电能表”规定使用电流电压乘法器进行电能测量，高压电能表也强调了这一要求。 无功功率算法方面，鉴于电工学的算法难以适应实际使用要求，其它已在使用的无功功率的定义也各有优缺点，编写小组认为应当用伴生电流的观点处理无功功率，而不是简单地用谐波电压乘上正交偏移的谐波电流作为无功功率。虽然有自己的观点，但由于历史的原因，大家难以取得共识，也难以影响生产企业，因此没有在这次编写的检定规程中提及无功功率算法。由于无功电能准确度只有2级和3级，不会有检定上的问题。继续保持现状是比较好的选择。 d) 使用实负荷线路检定 高压电能表与电子式交流电能表在计量原理上没有区别，都是通过电流、电压传感器取得输入信号，再通过微处理器（CPU）或模拟乘法器（如时分割乘法器）把电流量与电压量相乘，然后对时间积分得到电能，因此高压电能表和电子式交流电能表的检定方法都可以采用比较法或标准表法，即被检高压表与一台误差可以忽略的高压电能表的电能输出量进行比较，计算出误差。作为标准器使用的高压电能表的误差与低压校表台的标准电能表一样可以通过互感器的误差、连接线引入的附加误差与标准电能表的误差进行综合后得到。不同的是，电子式交流电能表的电流、电压输入端子是独立设置的，两个回路可以没有电气上的连接，因此检定时可以分别加载，即采用虚负荷法检定。而高压电能表的电流电压传感器的一次回路有电气上的连接，电流与电压需要同时施加，也就是实负荷线路检定。因此高压电能表检验装置必须使用高压电流互感器和高压电压互感器。除绝缘要求不同之外，高压电能表检验装置的其它要求与GB/T 11150“电能表检验装置”没有实质上的区别。 2 主要内容 a) 适用范围 目前国内生产和使用的高压电能表，主要用于10kV配电网。从结构上来说，推广到20kV、35kV电网不存在技术上的困难。66kV电网使用三台电压互感器和二台电流互感器，110kV及以上的电网使用三台电压互感器和三台电流互感器，这些互感器体积比较大，互相之间有相当大的绝缘距离，不宜做成整体式结构。因此作为整体式结构的高压电能表只适合用在6kV～35kV配电网，作为II类及以下的电能计量设备使用，其有功电能准确度0.5S级～1级，无功电能2级或3级。考虑到高压电能表可以进行整体误差调校，可以增加0.2S级，以体现整体误差理念带来的技术进步。除电能计量以外，其它功能如多费率，最大需量、通讯接口等没有作为检定规程的内容，而是比照JJG 596“电子式交流电能表”检定规程的处理方法，如果高压电能表有这些功能，则按相应功能的检定规程进行检定。虽然电能计量柜和高压电力计量箱是组合式计量装置，不能算作直接接入式仪表，但从功能方面来说，与高压电能表相当，因此在需要确定它们的准确度等级时也可以作为高压电能表检定。除此之外，作为标准器具使用的标准高压电能表在使用环境、绝缘和电磁兼容方面都不需要按电力设备要求，因此也不适用本规程。 b) 技术要求 高压电能表是高压电力设备，为了保证使用的可靠性，采用了与现行高压输变电设备的绝缘水平一致的参数，包括高压电能表的工频耐压、绝缘电阻等。使高压电能表绝缘方面的可靠性水平与现行配网用的电流、电压互感器一致。 为了体现技术进步，要求直接接入6kV～35kV电网的高压电能表的准确度达到GB/T 17215.321静止式有功电能表（1级和2级）、GB/T 17215.322静止式有功电能表（0.2S和0.5S级）、GB/T 17215.323静止式无功电能表（2级和3级）同等的水平。这样，在基本误差、影响量误差（附加误差），起动、潜动等方面，都与现有的电能表水平相当。 高压电能表相对于电能计量柜和电力计量箱是一个技术进步，它是一块表而不是组合装置，因此高压电能表在结构上的要求是一个整体式的壳体。 c) 误差试验 工作用的电能计量器具原则上要使用具有更高准确度等级的校表台检验。GB/T 11150－2001“电能表检验装置”和IEC 60736 “Meter Testing Equipments”适用于0.05、0.1、0.2及0.3级的交流电能表检验装置。这两个标准除了绝缘要求外，也适用于高压电能表。 d) 绝缘试验 高压电能表接入配电网的方式与JB/T 10432－2004三相组合互感器完全相同，因此绝缘要求与试验方法应当而且可以采用这个标准的内容。 三、重要条文内容的解释 1
第3章 概述 对高压电能表进行定义，说明是一种直接接入6kV～35kV高压电力线路测量有功电能与无功电能的仪表，由装入同一壳体内包括高压电流电压传感器、高压供电单元、电能计量单元、内置计度显示单元（若有），通信单元（若有）等组成。其中电能计量单元的工作原理应与JJG 596－2012规定的电子式交流电能表的工作原理相同。 以上提及的高压供电单元可以使用相电压或线电压，也可以使用线电流或相电流，但不能用辅助电源供电。也就是说，只需要接入高压回路，仪表就能获得电源开始工作。
以上计度显示单元既可以安装在仪表的壳体内，还可以使用通讯端子输出或无线输出，通过外置单元进行计度显示。但外置单元不属于高压电能表本体，因此没有提及。
以上提及的高压电能表的工作原理，实质上是界定了使用瞬时功率时间积分的电能算法。这一规定保证了使用中的准确度与检定时的准确度基本一致。
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第5.2条标志 对高压电能表的端子进行功能标识，其中三相接线的高压电能表的三相电压接入端子用A、B、C标志，三相电流极性端子用P1标志，非极性端子用P2标志。仪表的接地端子（若有）用N或接地符号“ ”标志。
JB/T 10432“三相组合互感器”的电流端子标志比较细致，采用分相方式，即AP1、BP1、CP1和AP2、BP2、CP2。实际上多数高压电能表的生产企业已经把这种标志方法简化了，因为有电压分相就可以了，不会有误解误判。检定规程也认可简化标志方法。
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第5.5条可靠性要求 高压电力设备的可靠性有很高要求，用年失效率表示，一般不低于0.1%。而电力用电子设备则用平均无故障时间（MTBF）或平均失效时间（MTTF）表示，一般只有10000h。高压电能表属于高压电力设备，但由于有电子部分，因此不可能达到电工设备可靠性水平。对高压电能表的可靠性进行分析后可以得到以下结果：电工部分年失效率可以达到0.05%，电能表部分按目前对电子式交流电能表使用的统计，可以达到0.2%～0.5%，因此高压电能表按年失效率0.2%～0.5%要求。 4
第6.3.3
条 交流耐压试验 该条规定，高压电能表的交流耐受电压试验按GB/T 16927.1第6章进行。试验频率由制造厂根据有利于被检高压电能表安全的原则选择50Hz或150Hz。
有利于被检高压电能表安全的意思是这样的，有的高压电能表采用电磁式传感器，有的使用电容式传感器，对于电磁式传感器，需要避免发生磁饱和，因此宜使用150Hz。对于电容式传感器，需要避免过电流，宜使用50Hz。
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第6.5条
检定周期
高压电能表检定规程确定检定周期的原则是允许有1%的计量器具在检定周期中间发生超差，根据年失效率0.2%～0.5%的情况，分别确定5年～2年的检定周期。
四
与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性 1
高压电能计量技术法规 现行的高压电能计量技术法规有： DL/T 448-2000 电能计量装置技术管理规程 SD 109-83 电能计量装置检验规程 GB/T 16934－1997 电能计量柜 第一个标准规定了按用电负荷划分电能计量装置的不确定度等级，根据用电负荷的大小和重要性分为I类、II类和III类电能计量装置。DL/T448对不同类别的电能计量装置，分别规定电能计量装置（电能计量柜或电力计量箱）配用的电流互感器、电压互感器以及电能表的准确度等级，并在第三个标准GB/T 16934“电能计量柜”中体现。 由于电能计量装置（电能计量柜）没有准确度等级，与高压电能表准确度等级可以相比的是装置中配用的电能表的准确度等级。一般来说，高压电能表中互感器的误差可以整体压缩到电能表误差之中，这样使得高压电能表的计量准确度高于同级的组合式电能计量装置。因此高压电能表检定规程给DL/T 448提供了把电能计量装置升级的可能，即原来的电能计量柜也可以执行高压电能表检定规程，并根据实测结果标定它们的准确度等级，不再需要分别规定电流互感器和电压互感器的误差了。 第二个标准用于电能计量装置的误差综合计算。电能计量装置的误差由互感器的合成误差、二次引线压降误差与电能表误差组成，可以用代数和合成后得到。而互感器的合成误差则通过比值差和相位差对电能计量的影响，按三相三线和三相四线分别推算得到。SD 109-83与本检定规程的关系是用于计算高压电能表校验装置的误差。 2
电能仪表标准
现行的电能仪表标准是GB/T 17215交流电能表的系列标准。GB/T 17215标准系列等效于国际标准IEC 62052，其中包括有：
GB/T 17215.211：2006
电测量设备（交流） 通用要求 试验和试验条件
11部分：测量设备
等同IEC 62052―11：2003 GB/T 17215.311：2006
电测量设备（交流）
特殊要求
11部分：机电式有功电能表（0.5、1和2级）
等同IEC 62053―11：2003
GB/T 17215.321：2006
电测量设备（交流）
特殊要求
21部分：静止式有功电能表
（1级和2级） 等同IEC 62053―21：2003 GB/T 17215.322：2006
电测量设备（交流）
特殊要求
22部分：静止式有功电能表（0.2S和0.5S级）
等同IEC 62053―22：2003 GB/T 17215.323：2006
电测量设备（交流） 特殊要求
23部分：静止式无功电能表（2级和3级）
等同IEC 62053―23：2003 GB/T 17215.331：2006
电测量设备（交流）
特殊要求
31部分：机电式和电子式仪表的脉冲输出装置（仅有二线） 等同IEC 62053―31：1998 GB/T 17215.361：2006
电测量设备（交流） 特殊要求
61部分：功耗和电压要求
等同 IEC 62053―61：1998
GB/T 17215.911：2006
电测量设备（交流） 可靠性
11部分： 一般概念
等同 IEC 62059―11：2002
GB/T 17215.921：2006
电测量设备（交流）可靠性 21部分：仪表可靠性数据现场采集
等同IEC 62059―21：2002
高压电能表检定规程界定的高压电能表的误差与GB/T 17215系列一致。脉冲输出等功能兼容GB/T 17215系列。可靠性则采用电力设备的年失效率方法，与GB/T 17215系列不同。
3
电力互感器标准 现行的与高压电能表有关的电力互感器标准有： GB 1207－2006 电磁式电压互感器 GB 1208－2006 电流互感器 JB/T 10432 －2004
三相组合互感器 这些标准规定了设备的绝缘水平和标志，高压电能表表检定规程采用了与电力互感器相同的绝缘水平和绝缘试验方法。 端子标志方面则结合以上标准进行个性化的表述，即电压标志与三相组合互感器的标志一致，但电流标志按GB 1028规定。 五 贯彻标准的要求和措施建议 硬件方面，贯彻高压电能表检定规程需要检定机构建设相应的计量标准装置。软件方面则需要编写配套的标准，包括高压电能表检验装置技术标准及其检定规程。尽管原则上可以考虑把这两个标准增加到目前的技术标准GB/T 11150－2001“电能表检验装置”和检定规程JJG 597－2005 “交流电能表检定装置”内容中，但由于与这两个标准对应的IEC标准没有高压电能表内容，为了不影响国际标准的等同采用，建议高压电能表检验装置的技术标准和检定规程另外编写。 六 主要试验验证情况 1
准确度 为了验证标准提出的高压电能表准确度要求是否合理可行，用浙江华采科技有限公司生产的有功0.5S级、无功3级，额定电压10kV的高压电能表作为样品，送到山东省计量院进行误差试验，山东计量院按山东省地方计量检定规程进行检定，检定合格并出具检定证书。证书给出的试验结果见附件1。 2
绝缘试验 为了验证标准提出的高压电能表绝缘试验是否合理可行，用武汉国测科技有限公司生产的有功0.5S级、无功3级，额定电压10kV的高压电能表作为样品，送到电力工业电气设备质量检验测试中心（武汉高压研究所）进行了绝缘试验，试验合格并出具了试验报告，证书给出的试验结果见附件2。 | 
闽公网安备 35020602000072号
