แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการปรับเทียบเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าในสถานที่

การสอบเทียบค่าแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์ในสถานที่จริง เป็นหนึ่งในกิจกรรมการบำรุงรักษาที่มีความท้าทายทางเทคนิคมากที่สุดในการจัดการสินทรัพย์ของสถานีย่อย — และเป็นหนึ่งในกิจกรรมที่มักทำผิดพลาดบ่อยที่สุด การรวมกันของสายไฟแรงสูงที่มีกระแสไฟฟ้า, สัญญาณอนาล็อกระดับต่ำ, ข้อกำหนดความแม่นยำตามมาตรฐาน IEC, และผลกระทบด้านความปลอดภัยหากการสอบเทียบผิดพลาด ทำให้เกิดวินัยที่การลัดขั้นตอนในกระบวนการอาจส่งผลลัพธ์ที่แย่กว่าการไม่ทำการสอบเทียบเลยตัวกันกระเทือนของเซ็นเซอร์ที่ได้รับการปรับเทียบอย่างไม่ถูกต้องไม่เพียงแต่ให้ค่าการอ่านที่ไม่ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังให้ค่าการอ่านที่บุคลากรและระบบป้องกันเชื่อถือได้ เพราะบันทึกการปรับเทียบระบุว่าค่าดังกล่าวควรเป็นเช่นนั้นความแตกต่างระหว่างการสอบเทียบที่ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของสถานีย่อยกับการสอบเทียบที่ก่อให้เกิดข้อผิดพลาดเชิงระบบในฟังก์ชันการป้องกันและการวัดนั้น ขึ้นอยู่กับว่ากระบวนการถูกดำเนินการอย่างถูกต้องหรือไม่ โดยใช้อุปกรณ์อ้างอิงที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ ภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้ และมีการบันทึกตามข้อกำหนดของมาตรฐาน IEC คู่มือนี้ให้กรอบแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดอย่างครบถ้วนสำหรับการสอบเทียบเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์ในสถานที่ — ตั้งแต่การเลือกอุปกรณ์อ้างอิง การดำเนินการตามโปรโตคอลความปลอดภัย ไปจนถึงการบันทึกหลังการสอบเทียบ.

สารบัญ

• มาตรฐาน IEC ใดบ้างที่ควบคุมการสอบเทียบในสถานที่ของค่าแรงดันไฟฟ้าที่ออกจากฉนวนเซ็นเซอร์?
• อุปกรณ์อ้างอิงและสภาพแวดล้อมใดที่จำเป็นสำหรับการสอบเทียบในสถานที่ที่ถูกต้อง?
• ข้อผิดพลาดในการสอบเทียบที่มีผลกระทบมากที่สุดในสภาพภาคสนามของสถานีย่อยคืออะไร?
• โปรโตคอลการสอบเทียบในสถานที่อย่างสมบูรณ์สำหรับเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์คืออะไร?
• คำถามที่พบบ่อย

มาตรฐาน IEC ใดบ้างที่ควบคุมการสอบเทียบในสถานที่ของค่าแรงดันไฟฟ้าที่ออกจากฉนวนเซ็นเซอร์?

การปรับเทียบค่าแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์ในสถานที่ไม่ใช่กิจกรรมบำรุงรักษาแบบอิสระ แต่ถูกควบคุมโดยลำดับชั้นของมาตรฐาน IEC ที่กำหนดข้อกำหนดเกี่ยวกับระดับความแม่นยำ ความรับผิดชอบในการตรวจสอบย้อนกลับของอุปกรณ์อ้างอิง งบประมาณความไม่แน่นอนในการวัด และข้อกำหนดด้านเอกสาร การเข้าใจว่ามาตรฐานใดที่ใช้บังคับ — และสิ่งที่มาตรฐานเหล่านั้นกำหนดไว้โดยเฉพาะ — เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับกระบวนการปรับเทียบใด ๆ ที่ให้ผลลัพธ์ซึ่งสามารถปกป้องได้ทั้งทางกฎหมายและทางเทคนิค.

IEC 61869 ซีรีส์ — ข้อกำหนดความถูกต้องของหม้อแปลงเครื่องมือ

IEC 61869 ซีรีส์เป็นกรอบมาตรฐานหลักสำหรับการสอบเทียบแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์:

• iec 61869-1¹ — ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับหม้อแปลงเครื่องมือ; กำหนดระบบชั้นความถูกต้อง, ข้อจำกัดของข้อผิดพลาดอัตราส่วนและการเบี่ยงเบนเฟส, และเงื่อนไขการทดสอบที่ต้องใช้ในการตรวจสอบความสอดคล้องกับชั้นความถูกต้อง
• iec 61869-11² — ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบพาสซีฟกำลังต่ำ (LPVT); สามารถนำไปใช้โดยตรงกับฉนวนเซ็นเซอร์แบบขั้วต่อแบบคาปาซิทีฟ; ระบุว่าการตรวจสอบความถูกต้องของคลาสต้องดำเนินการที่ 80%, 100% และ 120% ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเพื่อยืนยันความเชิงเส้นในช่วงการทำงาน
• IEC 61869-6 — ข้อกำหนดทั่วไปเพิ่มเติมสำหรับหม้อแปลงเครื่องมือกำลังต่ำที่มีเอาต์พุตแบบดิจิทัล; ใช้กับฉนวนเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่มีเอาต์พุตค่าตัวอย่างตามมาตรฐาน IEC 61850; กำหนดให้ต้องตรวจสอบความถูกต้องของสายโซ่การวัดทั้งหมด — ตั้งแต่ขั้วตรวจวัดจนถึงเอาต์พุตดิจิทัล — ในฐานะระบบ ไม่ใช่การตรวจสอบแต่ละชิ้นส่วนแยกกัน

IEC 61010-1 — ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์วัด

iec 61010-1³ ควบคุมความปลอดภัยของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการวัด การควบคุม และการใช้งานในห้องปฏิบัติการ สำหรับการสอบเทียบภาคสนามของเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์ ได้กำหนดไว้ว่า:

• การจัดอันดับหมวดหมู่การวัด (CAT) ของอุปกรณ์อ้างอิง — เครื่องมือทั้งหมดที่ใช้ในการสอบเทียบในสภาพแวดล้อมของสถานีย่อยต้องได้รับการจัดอันดับ CAT III ขั้นต่ำสำหรับวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 1,000 V; ตัวแบ่งแรงดันอ้างอิงหรือตัวแปลงสัญญาณที่สอบเทียบแล้วที่เชื่อมต่อกับด้านแรงดันไฟฟ้าสูงต้องมีการรับรองความปลอดภัยจากแรงดันไฟฟ้าสูงที่เหมาะสม
• การประสานงานฉนวนระหว่างวงจรการวัดอ้างอิงกับเครื่องมือสอบเทียบแรงดันต่ำ — ป้องกันการถ่ายโอนแรงดันสูงไปยังบุคลากรผ่านห่วงโซ่อุปกรณ์สอบเทียบ

IEC/IEC 17025 — ข้อกำหนดการตรวจสอบย้อนกลับของการสอบเทียบ

iso/iec 17025⁴ (ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับความสามารถของห้องปฏิบัติการทดสอบและสอบเทียบ) กำหนด การตรวจสอบย้อนกลับ⁵ โซ่ที่ทำให้ผลการสอบเทียบในสถานที่มีความถูกต้องตามกฎหมายและสามารถปกป้องได้ในทางเทคนิค:

• มาตรฐานอ้างอิงทั้งหมดที่ใช้ในสถานที่ต้องมีการรับรองการสอบเทียบปัจจุบันที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังมาตรฐานการวัดระดับชาติ (NMI — สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ)
• ใบรับรองการสอบเทียบต้องระบุความไม่แน่นอนของการวัดของมาตรฐานอ้างอิง โดยแสดงเป็นความไม่แน่นอนที่ขยายออกที่ระดับความเชื่อมั่น 95% (k = 2)
• ผลการสอบเทียบในสถานที่จะมีผลใช้ได้ก็ต่อเมื่อความไม่แน่นอนของมาตรฐานอ้างอิงมีขนาดอย่างน้อย 4 เท่าของค่าความคลาดเคลื่อนของชั้นความถูกต้องที่กำลังตรวจสอบ — ซึ่งเรียกว่าอัตราส่วนความถูกต้องของการทดสอบ (TAR) 4:1

สรุปค่าความคลาดเคลื่อนของคลาส T

IEC 61869 ความแม่นยำระดับ	อัตราส่วน ข้อผิดพลาดขีดจำกัด	ขีดจำกัดการเลื่อนเฟส	ความไม่แน่นอนของข้อมูลอ้างอิงที่ต้องการ (4:1 TAR)
ชั้น 0.1	± 0.1%	± 5 นาที	≤ 0.025%
ชั้น 0.2S	± 0.2%	± 10 นาที	≤ 0.05%
ชั้น 0.5	± 0.5%	± 20 นาที	≤ 0.125%
ชั้น 1	± 1.0%	± 40 นาที	≤ 0.25%
ชั้น 3	± 3.0%	ไม่ได้ระบุ	≤ 0.75%

อุปกรณ์อ้างอิงและสภาพแวดล้อมใดที่จำเป็นสำหรับการสอบเทียบในสถานที่ที่ถูกต้อง?

การเลือกอุปกรณ์อ้างอิง

ชุดอุปกรณ์อ้างอิงสำหรับสอบเทียบแรงดันขาออกของฉนวนเซ็นเซอร์ในสถานที่ ประกอบด้วยสามองค์ประกอบ แต่ละองค์ประกอบมีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเฉพาะดังนี้:

ตัวแบ่งแรงดันอ้างอิงหรือตัวแบ่งความจุที่ปรับเทียบแล้ว
การวัดอ้างอิงของตัวนำแรงดันสูงต้องทำด้วยตัวแบ่งแรงดันที่ผ่านการสอบเทียบแล้วซึ่งมีค่าความผิดพลาดของอัตราส่วนที่ทราบและสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ สำหรับการสอบเทียบในสถานที่ของสถานีย่อย:

• ตัวแบ่งแรงดันแบบคาปาซิทีฟ — แนะนำสำหรับการใช้งานแรงดันปานกลางและสูง; ความแม่นยำของอัตราส่วน ± 0.05% หรือดีกว่า; ใบรับรองการสอบเทียบกระแสไฟฟ้าภายใน 12 เดือนนับจากวันที่ใช้งาน
• ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าแบบต้านทาน — สามารถใช้ได้กับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 36 kV; ความถูกต้องของอัตราส่วนสามารถทำได้ถึง ± 0.02%; มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ (ระบุค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ < 5 ppm/°C สำหรับช่วงอุณหภูมิแวดล้อมของสถานีไฟฟ้าย่อย)
• โพรบแรงดันสูงแบบหนีบ — ใช้ได้เฉพาะสำหรับการตรวจสอบระดับ Class 1 และ Class 3 เท่านั้น; ความไม่แน่นอนของค่าอ้างอิงไม่เพียงพอสำหรับระดับ Class 0.5 ขึ้นไป

เครื่องวัดโวลต์ AC แบบความแม่นยำสูงหรือเครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้า
ต้องวัดเอาต์พุตแรงดันต่ำของทั้งตัวแบ่งสัญญาณอ้างอิงและฉนวนเซ็นเซอร์ที่อยู่ระหว่างการสอบเทียบพร้อมกันด้วยเครื่องมือที่มีความแม่นยำ:

• การวัดค่า RMS แท้ — จำเป็น; เครื่องมือที่ตอบสนองค่าเฉลี่ยจะก่อให้เกิดข้อผิดพลาดเชิงระบบในรูปคลื่นที่ไม่เป็นรูปไซน์ซึ่งพบในสภาพแวดล้อมของสถานีย่อย
• ความถูกต้อง: ± 0.02% ของค่าที่อ่านได้ขั้นต่ำสำหรับการสอบเทียบระดับ 0.5; ± 0.005% สำหรับระดับ 0.2S
• ความต้านทานอินพุต: > 1 MΩ เพื่อหลีกเลี่ยงการโหลดวงจรเอาต์พุตของฉนวนเซ็นเซอร์
• ใบรับรองการสอบเทียบปัจจุบัน: ภายใน 12 เดือน สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ถึง NMI

ความสามารถในการวัดมุมเฟส
IEC 61869-11 กำหนดให้ต้องมีการตรวจสอบการเลื่อนเฟสเพิ่มเติมจากข้อผิดพลาดของอัตราส่วน การวัดมุมเฟสในสถานที่ต้องใช้:

• การสุ่มตัวอย่างพร้อมกันสองช่องสัญญาณพร้อมความไม่แน่นอนในการวัดเฟส < 0.1°
• อัตราการสุ่มตัวอย่างขั้นต่ำ: 10,000 ตัวอย่างต่อวินาทีต่อช่องสัญญาณ เพื่อให้ได้ความละเอียดของเฟสที่ต้องการที่ 50/60 Hz
• ความแม่นยำของฐานเวลา: < 1 ppm — ตัวสร้างสัญญาณอ้างอิงคริสตัลหรือตัวสร้างสัญญาณควบคุมด้วย GPS

เงื่อนไขด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการสอบเทียบที่ถูกต้อง

ผลการสอบเทียบในสถานที่จะมีผลใช้ได้เฉพาะภายในขอบเขตสภาพแวดล้อมที่กำหนดไว้เท่านั้น การวัดที่อยู่นอกขอบเขตเหล่านี้จะมีข้อผิดพลาดจากสภาพแวดล้อมที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข ซึ่งอาจเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่อนุญาตของระดับความแม่นยำที่กำลังตรวจสอบอยู่:

พารามิเตอร์สิ่งแวดล้อม	ช่วงการสอบเทียบที่ถูกต้อง	ต้องแก้ไขนอกขอบเขต
อุณหภูมิแวดล้อม	+15°C ถึง +35°C	ค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขอุณหภูมิตามข้อมูลของผู้ผลิต
ความชื้นสัมพัทธ์	25% ถึง 75% RH	การปรับความชื้นหรือการเลื่อนการสอบเทียบ
ความเสถียรของอุณหภูมิ	< 2°C ความแปรปรวนระหว่างการสอบเทียบ	โปรดรอให้อุณหภูมิคงที่ประมาณ 30 นาทีก่อนทำการวัด
การสั่นสะเทือน	ไม่มีการสั่นสะเทือนทางกลที่สังเกตได้	เลื่อนหากอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ที่อยู่ติดกันกำลังทำงาน
สภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้า	ไม่มีการสลับการทำงานที่ใช้งานอยู่	ประสานงานกับฝ่ายปฏิบัติการเพื่อระงับการสลับระหว่างช่วงเวลาการสอบเทียบ

อุณหภูมิเป็นตัวแปรทางสิ่งแวดล้อมที่มีผลกระทบมากที่สุดต่อการสอบเทียบแรงดันไฟฟ้าของตัวแยกเซ็นเซอร์ค่าความจุร่วม $C_1$ ของฉนวนเซ็นเซอร์ที่ทำจากอีพ็อกซี่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิประมาณ +50 ถึง +100 ppm/°C — ซึ่งหมายความว่าความแตกต่างของอุณหภูมิ 10°C ระหว่างสภาวะการสอบเทียบและสภาวะอ้างอิงจะก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนเชิงระบบในอัตราส่วน 0.05% ถึง 0.1% ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ในบันทึกการสอบเทียบ แต่จะปรากฏในทุกการวัดถัดไป.

ข้อผิดพลาดในการสอบเทียบที่มีผลกระทบมากที่สุดในสภาพภาคสนามของสถานีย่อยคืออะไร?

ข้อผิดพลาด 1 — การใช้เครื่องมืออ้างอิงที่ไม่ได้แก้ไข

ข้อผิดพลาดในการสอบเทียบที่พบบ่อยที่สุดและมีผลกระทบมากที่สุดในสภาพภาคสนามของสถานีย่อยคือการใช้เครื่องมืออ้างอิงที่ใบรับรองการสอบเทียบหมดอายุหรือปัจจัยการแก้ไขสภาพแวดล้อมไม่ได้ถูกนำมาใช้ ตัวแบ่งแรงดันอ้างอิงที่สอบเทียบที่ +20°C แต่ใช้ในสถานีย่อยที่มีอุณหภูมิแวดล้อม +35°C โดยไม่มีการแก้ไขอุณหภูมิ จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดอ้างอิงเชิงระบบที่แพร่กระจายโดยตรงไปยังผลลัพธ์การสอบเทียบ — ทำให้ได้ผลลัพธ์ของฉนวนเซ็นเซอร์ที่ “สอบเทียบแล้ว” ซึ่งเบี่ยงเบนจากค่าจริงโดยข้อผิดพลาดอ้างอิงที่ไม่ได้แก้ไข.

ผลที่ตามมา: รีเลย์ป้องกันทุกตัว, มิเตอร์รายได้, และระบบตรวจสอบสภาพที่เชื่อมต่อกับฉนวนเซ็นเซอร์จะได้รับการถ่ายทอดค่าชดเชยเชิงระบบนี้ — และบันทึกการสอบเทียบจะให้ความมั่นใจที่ผิดพลาดว่าการวัดมีความแม่นยำ.

ข้อผิดพลาด 2 — การสอบเทียบจุดเดียว

IEC 61869-11 กำหนดให้มีการตรวจสอบความถูกต้องของคลาสที่ 80%, 100% และ 120% ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเพื่อยืนยันความเชิงเส้น การสอบเทียบภาคสนามตรวจสอบเป็นประจำเฉพาะที่ 100% ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเท่านั้น ซึ่งเป็นจุดปฏิบัติการที่ง่ายที่สุดที่จะทำได้ในช่วงการบำรุงรักษาสถานีย่อย การสอบเทียบจุดเดียวที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไม่สามารถตรวจจับได้:

• พฤติกรรมไดอิเล็กทริกแบบไม่เชิงเส้นที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ — ตัวเรือนฉนวนของเซ็นเซอร์ที่ปนเปื้อนความชื้นมักแสดงค่าความแม่นยำที่ยอมรับได้ที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด แต่จะมีความไม่เชิงเส้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 90% ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ซึ่งระบบป้องกันจะต้องทำงานได้อย่างถูกต้องในระหว่างเหตุการณ์แรงดันไฟฟ้าตกต่ำ
• ผลกระทบจากการอิ่มตัวที่แรงดันไฟฟ้าเกิน — ฉนวนของเซ็นเซอร์ที่ใกล้หมดอายุการใช้งานอาจแสดงค่าความแม่นยำที่ยอมรับได้ที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด แต่จะเกินขีดจำกัดของระดับความแม่นยำที่แรงดันไฟฟ้า 120% ซึ่งเกิดขึ้นเป็นประจำในระหว่างเหตุการณ์การสลับระบบกริด

ข้อผิดพลาด 3 — กำลังโหลดเอาต์พุตของฉนวนเซ็นเซอร์ระหว่างการสอบเทียบ

เอาต์พุตแบบสัมผัสของเซ็นเซอร์แบบฉนวนเป็นแหล่งสัญญาณที่มีอิมพีแดนซ์สูง — อิมพีแดนซ์เอาต์พุตถูกกำหนดโดยความจุการเชื่อมต่อ $C_1$ และความถี่ของระบบ:

$Z_{output} = \frac{1}{2\pi f C_1}$

สำหรับฉนวนเซ็นเซอร์ทั่วไปที่มี $C_1 = 100\ \text{pF}$ ที่ 50 เฮิรตซ์:

$Z_{output} = \frac{1}{2\pi \times 50 \times 100 \times 10^{-12}} \approx 32\ \text{M}\Omega$

การเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์อ้างอิงที่มีอิมพีแดนซ์อินพุต 1 เมกะโอห์มเข้ากับเอาต์พุตนี้จะทำให้วงจรมีโหลดและลดแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ลง:

$\text{ข้อผิดพลาดในการโหลด} = \frac{Z_{load}}{Z_{output} + Z_{load}} – 1 \approx -3.1$

ข้อผิดพลาดในการโหลด 3.1% เกินความทนทานของทุกคลาสความแม่นยำตั้งแต่คลาส 0.1 ถึงคลาส 1 — แต่การสอบเทียบภาคสนามยังคงใช้มัลติมิเตอร์ดิจิตอลมาตรฐานที่มีอิมพีแดนซ์อินพุต 1 MΩ ถึง 10 MΩ บนเอาต์พุตฉนวนของเซ็นเซอร์โดยไม่รับรู้แหล่งข้อผิดพลาดนี้.

ข้อผิดพลาด 4 — การเพิกเฉยต่อการตรวจสอบการเลื่อนเฟส

ความผิดพลาดของอัตราส่วนและการเลื่อนเฟสเป็นพารามิเตอร์ความแม่นยำที่แยกจากกันภายใต้มาตรฐาน IEC 61869 ฉนวนของเซ็นเซอร์สามารถผ่านการตรวจสอบความผิดพลาดของอัตราส่วนแต่ล้มเหลวในการจำกัดการเลื่อนเฟส — ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่แสดงค่าแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องแต่ค่าตัวประกอบกำลังและการวัดพลังงานไม่ถูกต้อง การสอบเทียบภาคสนามที่ตรวจสอบเฉพาะความผิดพลาดของอัตราส่วนเท่านั้นถือว่าไม่สมบูรณ์ภายใต้มาตรฐาน IEC 61869-11 และจะสร้างบันทึกการสอบเทียบที่ไม่ยืนยันการปฏิบัติตามระดับความแม่นยำทั้งหมด.

โปรโตคอลการสอบเทียบในสถานที่อย่างสมบูรณ์สำหรับเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์คืออะไร?

ขั้นตอนที่ 1 — การตรวจสอบเอกสารก่อนการสอบเทียบ
ดึงบันทึกการสอบเทียบการติดตั้งของฉนวนเซ็นเซอร์ ผลการสอบเทียบในสถานที่ก่อนหน้านี้ และข้อมูลการตรวจสอบสภาพใดๆ ที่แสดงแนวโน้มความคลาดเคลื่อนของค่าความแม่นยำ คำนวณอัตราการคลาดเคลื่อนจากผลการสอบเทียบครั้งก่อนเพื่อคาดการณ์ขนาดความผิดพลาดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น หากความผิดพลาดที่คาดการณ์ไว้นั้นเกินกว่า 80% ของค่าความคลาดเคลื่อนที่อนุญาตของระดับความแม่นยำ ให้ยกระดับการประเมินเพื่อพิจารณาการเปลี่ยนใหม่ก่อนที่จะดำเนินการสอบเทียบต่อไป.

ขั้นตอนที่ 2 — การตรวจสอบอุปกรณ์อ้างอิง
ตรวจสอบใบรับรองการสอบเทียบปัจจุบันสำหรับอุปกรณ์อ้างอิงทั้งหมด — ตัวแบ่งแรงดัน, โวลต์มิเตอร์ความแม่นยำสูง, และระบบวัดมุมเฟส ยืนยันว่าใบรับรองแต่ละฉบับอยู่ในระยะเวลาที่ยังใช้ได้ และความไม่แน่นอนของอุปกรณ์อ้างอิงเป็นไปตามข้อกำหนด TAR 4:1 สำหรับชั้นความแม่นยำที่กำลังตรวจสอบอยู่ ห้ามดำเนินการต่อหากใบรับรองอุปกรณ์อ้างอิงใดหมดอายุหรือหากไม่เป็นไปตามข้อกำหนด TAR.

ขั้นตอนที่ 3 — การแยกความปลอดภัยและ LOTO
กำหนดขอบเขตการแยกเพื่อความปลอดภัยตามระบบการจัดการความปลอดภัยของไซต์งาน ใช้ระบบล็อกเอาต์/แท็กเอาต์ตามมาตรฐาน IEC 61243-1 กับวงจรทั้งหมดที่จะเข้าถึงระหว่างการตั้งค่าการสอบเทียบ ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่ขั้วต่อทั้งหมดที่สามารถเข้าถึงได้ด้วยเครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่สอบเทียบแล้วก่อนทำการเชื่อมต่อใดๆ รักษาขอบเขตความปลอดภัยที่กำหนดไว้ตลอดกระบวนการสอบเทียบ — ห้ามถอดระบบ LOTO ออกไม่ว่าด้วยเหตุผลใดๆ จนกว่าการสอบเทียบจะเสร็จสมบูรณ์และได้ทำการถอดการเชื่อมต่อทั้งหมดแล้ว.

ขั้นตอนที่ 4 — การบันทึกสภาพสิ่งแวดล้อม
วัดและบันทึกอุณหภูมิแวดล้อม ความชื้นสัมพัทธ์ และความดันบรรยากาศ ณ สถานที่สอบเทียบ ยืนยันว่าสภาพแวดล้อมอยู่ในช่วงค่าสอบเทียบที่ถูกต้องตามที่กำหนดไว้ในข้อ 2 หากอุณหภูมิอยู่นอกช่วง +15°C ถึง +35°C ให้ใช้ค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขอุณหภูมิของผู้ผลิตฉนวนเซ็นเซอร์กับทุกการวัด หรือเลื่อนการสอบเทียบออกไปจนกว่าสภาพแวดล้อมจะอยู่ในช่วงที่กำหนด.

ขั้นตอนที่ 5 — การตั้งค่าวงจรวัดอ้างอิง
เชื่อมต่อตัวแบ่งแรงดันอ้างอิงที่ปรับเทียบแล้วเข้ากับตัวนำเดียวกันกับฉนวนของเซ็นเซอร์ที่กำลังปรับเทียบอยู่ เชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์ความแม่นยำสูงเข้ากับเอาต์พุตของตัวแบ่งแรงดันอ้างอิงโดยใช้สายเคเบิลที่มีการป้องกันสัญญาณรบกวนและต่อสายดินเพียงจุดเดียวที่ปลายโวลต์มิเตอร์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการต่อสายดินของตัวแบ่งแรงดันอ้างอิงแยกจากวงจรต่อสายดินของสัญญาณฉนวนเซ็นเซอร์อย่างอิสระ — การต่อสายดินร่วมกันจะก่อให้เกิดความผิดพลาดจากวงจรกราวด์ลูปซึ่งจะทำให้ผลการวัดทั้งสองเสียหายพร้อมกัน.

ขั้นตอนที่ 6 — การวัดค่าความผิดพลาดของอัตราส่วนสามจุด
เมื่อระบบมีแรงดันไฟฟ้าตามค่าที่กำหนด (100%) ให้บันทึกค่าการอ่านพร้อมกันจากเอาต์พุตของตัวแบ่งสัญญาณอ้างอิงและเอาต์พุตของฉนวนเซ็นเซอร์ คำนวณค่าความผิดพลาดของอัตราส่วน:

$\อีปซิลอน_อัตราส่วน = \frac{U_{เซ็นเซอร์} – U_{อ้างอิง}} {U_{อ้างอิง}} \times 100$

ประสานงานกับการปฏิบัติการระบบเพื่อให้ได้ค่า 80% และ 120% ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดสำหรับจุดวัดเพิ่มเติมตามที่ระบุไว้ในมาตรฐาน IEC 61869-11 บันทึกค่าความผิดพลาดของอัตราส่วนที่ระดับแรงดันไฟฟ้าทั้งสามระดับหากไม่สามารถดำเนินการ 80% หรือ 120% ได้ ให้บันทึกข้อจำกัดนี้ไว้ในบันทึกการสอบเทียบและระบุว่าไม่สามารถทำการตรวจสอบความตรงตามมาตรฐาน IEC 61869-11 ได้ครบถ้วน.

ขั้นตอนที่ 7 — การวัดการเลื่อนเฟส
เชื่อมต่อระบบวัดเฟสแบบสองช่องสัญญาณเข้ากับเอาต์พุตของตัวแบ่งสัญญาณอ้างอิง (ช่อง 1) และเอาต์พุตของฉนวนเซ็นเซอร์ (ช่อง 2) บันทึกการเบี่ยงเบนเฟสที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด เปรียบเทียบกับขีดจำกัดการเบี่ยงเบนเฟสของคลาสความแม่นยำตามมาตรฐาน IEC 61869 บันทึกค่าที่วัดได้เป็นหน่วยนาทีของมุม.

ขั้นตอนที่ 8 — การตรวจสอบการแก้ไขข้อผิดพลาดในการโหลด
ยืนยันว่าความต้านทานอินพุตของโวลต์มิเตอร์สำหรับการวัดมีค่ามากกว่า 10 เมกะโอห์ม หากความต้านทานอินพุตต่ำกว่า 10 เมกะโอห์ม ให้ใช้การแก้ไขการโหลด:

$U_{แก้ไข} = U_{วัด} \times \frac{Z_{เอาต์พุต} + Z_{โหลด}}{Z_{โหลด}}$

ที่ไหน $Z_{เอาต์พุต}$ คำนวณจากฉนวนของเซ็นเซอร์ที่ระบุ $C_1$ ค่าความถี่ของระบบและค่าความถี่ที่แก้ไข บันทึกการแก้ไขที่ดำเนินการและค่าการวัดที่แก้ไขแล้ว.

ขั้นตอนที่ 9 — การปรับเทียบ (หากจำเป็น)
หากค่าความคลาดเคลื่อนของอัตราส่วนเกินกว่า 50% ของค่าความคลาดเคลื่อนที่อนุญาตของชั้นความถูกต้อง ให้ปรับเอาต์พุตของตัวแยกเซ็นเซอร์โดยใช้ขั้นตอนการปรับเทียบจากผู้ผลิต — โดยทั่วไปจะใช้ตัวเก็บประจุปรับแต่งหรือการปรับค่าขยายในซอฟต์แวร์สำหรับตัวแยกเซ็นเซอร์อัจฉริยะ หลังจากปรับแล้ว ให้วัดค่าอีกครั้งเพื่อยืนยันว่าค่าความคลาดเคลื่อนของอัตราส่วนที่แก้ไขแล้วอยู่ภายใน 25% ของค่าความคลาดเคลื่อนที่อนุญาตของชั้นความถูกต้อง โดยเผื่อระยะเผื่อสำหรับการเปลี่ยนแปลงในอนาคต.

ขั้นตอนที่ 10 — เอกสารหลังการสอบเทียบ
กรอกบันทึกการสอบเทียบให้ครบถ้วนทุกช่องตามที่กำหนดตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025:

• การระบุและตำแหน่งของสินทรัพย์ฉนวนเซ็นเซอร์
• อ้างอิงรหัสประจำอุปกรณ์และหมายเลขใบรับรอง
• สภาพแวดล้อมในขณะทำการสอบเทียบ
• ค่าความผิดพลาดของอัตราส่วนที่วัดได้และการเลื่อนเฟสที่จุดทดสอบทั้งหมด
• การแก้ไขที่ได้ดำเนินการแล้วและค่าที่แก้ไขแล้ว
• การตัดสินผ่าน/ไม่ผ่านตามชั้นความถูกต้องของ IEC 61869
• การระบุตัวตนและลายเซ็นของช่างเทคนิคการสอบเทียบ
• วันครบกำหนดการสอบเทียบครั้งถัดไปตามอัตราการคลาดเคลื่อนที่สังเกตได้

บันทึกข้อมูลการสอบเทียบที่เสร็จสมบูรณ์ไว้ในระบบบริหารจัดการสินทรัพย์ของสถานีไฟฟ้าย่อย และปรับปรุงตารางการบำรุงรักษาของฉนวนเซ็นเซอร์ หากการสอบเทียบพบอัตราการเปลี่ยนแปลงที่เร่งขึ้นเมื่อเทียบกับข้อมูลครั้งก่อน ให้ลดช่วงเวลาการสอบเทียบครั้งถัดลงไป 50%.

สรุป

การสอบเทียบค่าแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์ในสถานที่เป็นกิจกรรมการวัดที่มีความแม่นยำซึ่งอยู่ภายใต้การควบคุมของมาตรฐาน IEC 61869, ISO/IEC 17025 และ IEC 61010-1 — ไม่ใช่การบำรุงรักษาตามปกติที่สามารถดำเนินการด้วยเครื่องมือทั่วไปและขั้นตอนไม่เป็นทางการได้ข้อผิดพลาดในการสอบเทียบที่บันทึกไว้ในคู่มือนี้ — อุปกรณ์อ้างอิงที่ไม่ได้รับการแก้ไข การตรวจสอบจุดเดียว การโหลดเอาต์พุต และการละเว้นการเบี่ยงเบนเฟส — เป็นระบบ ไม่ใช่เป็นครั้งคราว ข้อผิดพลาดเหล่านี้ทำให้เกิดบันทึกการสอบเทียบที่อ้างว่าปฏิบัติตามระดับความแม่นยำในขณะที่ซ่อนข้อผิดพลาดในการวัดที่แพร่กระจายไปยังฟังก์ชันการป้องกัน การวัด และการตรวจสอบสภาพ โปรโตคอลสิบขั้นตอนในคู่มือนี้จะขจัดข้อผิดพลาดเหล่านี้ผ่านการตรวจสอบย้อนกลับของอุปกรณ์อ้างอิง การตรวจสอบความตรงเชิงเส้นสามจุด การแก้ไขข้อผิดพลาดการโหลด และการจัดทำเอกสารอย่างครบถ้วนปรับให้ตรงตามมาตรฐาน ไม่ใช่ตามความสะดวกของช่วงเวลาบำรุงรักษา และข้อมูลแรงดันไฟฟ้าที่ส่งออกของฉนวนเซ็นเซอร์ที่สถานีย่อยของคุณพึ่งพาจะมีความแม่นยำเพียงพอที่จะเชื่อถือได้.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการสอบเทียบอินพุตแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเซ็นเซอร์ ณ สถานที่

1. มาตรฐานสากลที่กำหนดข้อกำหนดทั่วไปสำหรับหม้อแปลงเครื่องมือ รวมถึงชั้นความถูกต้องและเงื่อนไขการทดสอบ. ↩

2. มาตรฐาน IEC เฉพาะที่ระบุรายละเอียดข้อกำหนดสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบพาสซีฟกำลังต่ำ (LPVTs) และความเที่ยงตรงเชิงเส้นของการสอบเทียบ. ↩

3. มาตรฐานความปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในห้องปฏิบัติการและการวัดภาคสนาม เพื่อให้การป้องกันจากการถูกไฟฟ้าช็อต. ↩

4. มาตรฐานหลักสำหรับห้องปฏิบัติการทดสอบและสอบเทียบ ซึ่งกำหนดเกณฑ์สำหรับความสามารถทางเทคนิคและการสืบย้อนกลับทางมาตรวิทยา. ↩

5. ข้อกำหนดที่ว่าผลการวัดต้องมีความเกี่ยวข้องกับมาตรฐานระดับชาติหรือนานาชาติ ผ่านสายการเปรียบเทียบที่ไม่ขาดตอน. ↩