Настоящая государственная поверочная схема для средств измерений коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и средств измерений электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ (далее - ГПС) распространяется на средства измерений коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и средства измерений электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ и устанавливает порядок передачи единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ от Государственного первичного специального эталона единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и единиц электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ (далее - ГПСЭ) с помощью вторичных и рабочих эталонов средствам измерений с указанием пределов погрешностей и основных методов передачи единиц.

Соотношение погрешностей при поверке между вышестоящим эталоном и поверяемым эталоном или средством измерений должно быть не более 1/2 с учетом погрешности, вносимой методом поверки.

Графическая часть ГПС представлена в приложениях А и Б.

В ГПС использованы ссылки на следующие документы <1>:

--------------------------------

<1> Примечание: при пользовании настоящими документами необходимо проверять их актуальность в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений

приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 марта 2023 г. N 640 "Об утверждении Государственного первичного специального эталона единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и единиц электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ";

ГОСТ 23625-2001. Межгосударственный стандарт. Трансформаторы напряжения измерительные лабораторные. Общие технические условия (далее - ГОСТ 23625-2001);

ГОСТ 1983-2015. Межгосударственный стандарт. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия (далее - ГОСТ 1983-2015);

ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010. Национальный стандарт. Трансформаторы измерительные. Часть 7. Электронные трансформаторы напряжения (далее - ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010).

В ГПС применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1. делитель напряжения: омический, емкостной или емкостно-омический масштабный преобразователь напряжения переменного тока в сигнал напряжения переменного тока, либо в цифровой сигнал;

3.2. трансформатор напряжения измерительный: измерительный преобразователь напряжения электромагнитного типа для масштабного преобразования напряжения переменного тока;

3.3. преобразователь напряжения измерительный: измерительное устройство для преобразования напряжения переменного тока в сигнал переменного тока или напряжения, либо в цифровой сигнал;

3.4. коэффициент масштабного преобразования напряжения переменного тока: векторная величина, модуль которой - безразмерная величина, выражаемая указанием номинальных значений первичного и вторичного напряжения, а номинальный фазовый угол равен нулю;

3.5. погрешность коэффициента масштабного преобразования: относительная разность между действительным и номинальным коэффициентом масштабного преобразования измерительного преобразователя напряжения;

3.6. угловая погрешность измерительного преобразователя напряжения: фазовый сдвиг вторичного напряжения относительно первичного;

3.7. промышленная частота: номинальное значение частоты напряжения переменного тока, равное 50 Гц;

3.8. электронный трансформатор: устройство, состоящее из одного или более датчиков тока или напряжения, которые предназначены для пропорционального преобразования измеряемой величины с целью ее подачи на измерительное устройство, измерительный прибор и защитное устройство или контрольный прибор;

3.9. электронные трансформаторы напряжения: электронный трансформатор, в котором вторичное напряжение при рабочих условиях пропорционально первичному и отличается от него углом фазового сдвига, приблизительно равным нулю при соответствующем направлении соединений;

3.10. цифровые электронные трансформаторы напряжения: электронные трансформаторы напряжения, в котором вторичное напряжение представлено цифровыми копиями сигналов в форме числовых потоков;

3.11. маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения: маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы), применяемые для преобразования напряжения и предназначенные для передачи информационного (измерительного) сигнала на измерительные устройства и приборы;

3.12. цифровые маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения: маломощные измерительные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения, в котором вторичное напряжение представлено цифровыми копиями сигналов в форме числовых потоков;

3.13. измерительные установки (системы): совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенных для измерений одной или нескольких физических величин и применяемых для передачи единиц;

3.14. меры K_u и : масштабные преобразователи, специально сконструированные и изготовленные для использования в качестве мер коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига;

3.15. измерители K_u и : измерительные приборы, позволяющие определять значения коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига;

3.16. U_ном: номинальное значение напряжения переменного тока промышленной частоты;

3.17. K_u: коэффициент масштабного преобразования;

3.18. : угол фазового сдвига;

3.19. C: электрическая емкость;

3.20. : тангенс угла потерь.

4.1. ГПСЭ предназначен для воспроизведения и хранения единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и единиц электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ и передачи единицы средствам измерений с помощью вторичных и рабочих эталонов с целью обеспечения единства измерений в стране.

4.2. ГПСЭ получает единицу электрической емкости от государственного первичного эталона (далее - ГПЭ) единицы электрической емкости (ГЭТ 25-79), и единицу тангенса угла потерь от ГПЭ единицы угла потерь (ГЭТ 143-85).

4.3. ГПСЭ обеспечивает единство и достоверность измерений в данной области. В основу работы ГПСЭ положен метод компарирования токов.

4.4. ГПСЭ состоит из комплекса следующих технических средств:

меры электрической емкости и тангенса угла потерь;

меры для создания отношений токов в диапазоне масштабных коэффициентов от 0,02 до 20;

меры коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига напряжений;

моста высоковольтного эталонного МВЭ-01;

приставки к мосту высоковольтному эталонному МВЭ-01;

аналого-цифрового устройства сопряжения напряжений эталонного со входом для маломощных датчиков (преобразователей, трансформаторов) напряжения АЦУСНЭ-ММ;

аналого-цифрового устройства сопряжения напряжений эталонного со входом для аналоговых трансформаторов напряжения АЦУСНЭ-ТН;

прибора сравнения цифрового по напряжению и углу фазового сдвига ПСЦ-НУ;

повторителей напряжения и набора мер коэффициентов масштабного преобразования и угла фазового сдвига;

устройства синхронизации времени;

источника высокого напряжения переменного тока ИВН-500;

источника напряжения переменного тока ИН-01;

системы мониторинга условий внешней среды;

персонального компьютера (ноутбука).

4.5. Диапазон значений коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и единиц электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ, воспроизводимых эталоном, составляет:

для коэффициента масштабного преобразования K_u - от 0,1 до 750000;

для угла фазового сдвига - от 0 до 0,1 рад;

для электрической емкости C от 10 до 1000 пФ;

для тангенса угла потерь от 5·10^-5 до 1·10^-3.

4.6. ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единиц:

4.6.1. Коэффициента масштабного преобразования со среднеквадратическим отклонением S(K_u), не превышающим 1,6·10^-6 + 7,5·10^-9·K_u(изм) при десяти независимых наблюдениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 1,9·10^-5.

Стандартная неопределенность коэффициента масштабного преобразования, оцениваемая по типу A, u_A(K_u) не превышает 1,6·10^-6 + 7,5·10^-9·K_u(изм). Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу B, u_B(K_u) не превышает 1,2·10^-5.

Нестабильность эталона за год составляет 1·10^-3%.

4.6.2. Угла фазового сдвига со среднеквадратическим отклонением , не превышающим при десяти независимых наблюдениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 4,2·10^-5 рад.

Стандартная неопределенность результата измерений угла фазового сдвига, оцениваемая по типу A, не превышает . Стандартная неопределенность результата измерения угла фазового сдвига, оцениваемая по типу B, не превышает 2,5·10^-5 рад.

Нестабильность эталона за год составляет 1·10^-5 рад.

4.6.3. Электрической емкости со среднеквадратическим отклонением S(C), не превышающим 7·10^-6 при десяти независимых измерениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 5·10^-5.

Стандартная неопределенность воспроизведения электрической емкости, оцениваемая по типу A, u_A(C) не превышает 7·10^-6. Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу B, u_B(C) не превышает пределов от 2·10^-5 до 2·10^-4.

Нестабильность эталона за год составляет 2·10^-6.

4.6.4. Тангенса угла потерь со среднеквадратическим отклонением , не превышающим 5·10^-6 при десяти независимых измерениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 5·10^-5.

Стандартная неопределенность результатов измерений тангенса угла потерь, оцениваемая по типу A, не превышает 5·10^-6. Стандартная неопределенность результатов измерений тангенса угла потерь, оцениваемая по типу B, не превышает 2,5·10^-5.

Нестабильность эталона за год составляет 5·10^-6.

4.7. Для обеспечения воспроизведения единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и единиц электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ с указанной точностью должны соблюдаться правила хранения и применения ГПСЭ, утвержденные в установленном порядке.

4.8. ГПСЭ применяют для передачи единицы коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до и единиц электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ вторичным и рабочим эталонам методом компарирования токов, методом сличения при помощи компаратора или других средств измерений и непосредственным сличением.

5.1. В качестве эталона сравнения применяют меры электрической емкости и тангенса угла потерь, меры для создания отношений токов коэффициентов масштабного преобразования, мост высоковольтный эталонный в диапазоне измерений:

коэффициента масштабного преобразования от 0,1 до 2000 и угла фазового сдвига от 0 до 0,1 рад электрического напряжения переменного тока промышленной частоты от до .

электрической емкости от 10 до 1000 пФ и тангенса угла потерь от 0,00005 до 0,1 на напряжении переменного тока промышленной частоты от 1 до 150 кВ.

5.2. Эталон сравнения имеет следующие метрологические характеристики:

5.2.1. Коэффициент масштабного преобразования со среднеквадратическим отклонением S(K_u), не превышающим 1,6·10^-6 + 7,5·10^-9·K_u(изм) при десяти независимых наблюдениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 2,2·10^-5.

Стандартная неопределенность коэффициента масштабного преобразования, оцениваемая по типу A, u_A(K_u) не превышает 1,6·10^-6 + 7,5·10^-9·K_u(изм). Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу B, u_B(K_u) не превышает 1,3·10^-5.

Нестабильность эталона за год составляет 1·10^-3%.

5.2.2. Угол фазового сдвига со среднеквадратическим отклонением , не превышающим при десяти независимых наблюдениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 4,2·10^-5 рад.

Стандартная неопределенность результата измерений угла фазового сдвига, оцениваемая по типу A, не превышает . Стандартная неопределенность результата измерения угла фазового сдвига, оцениваемая по типу B, не превышает 2,5·10^-5 рад.

Нестабильность эталона за год составляет 1·10^-5 рад.

5.2.3. Электрическая емкость со среднеквадратическим отклонением S(C), не превышающим 1·10^-5 при десяти независимых измерениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 5·10^-5.

Стандартная неопределенность воспроизведения электрической емкости, оцениваемая по типу A, u_A(C) не превышает 1·10^-5. Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу B, u_B(C) не превышает пределов от 2,5·10^-5 до 2·10^-4.

Нестабильность эталона за год составляет 5·10^-6.

5.2.4. Тангенс угла потерь со среднеквадратическим отклонением , не превышающим 7·10^-6 при десяти независимых измерениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 5·10^-5.

Стандартная неопределенность результатов измерений тангенса угла потерь, оцениваемая по типу A, не превышает 1·10^-5. Стандартная неопределенность результатов измерений тангенса угла потерь, оцениваемая по типу B, не превышает 2,5·10^-5.

Нестабильность эталона за год составляет 1·10^-5.

5.3. Эталон сравнения используют в качестве мобильной эталонной установки для проведения сличений.

6.1. В качестве вторичных эталонов единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига применяют масштабные емкостные преобразователи и преобразователи ток-напряжение с прибором сравнения, трансформаторы напряжения, или измерительные установки, состоящие из компараторов тока (мостов высоковольтных) и двух конденсаторов в диапазоне измерений коэффициента масштабного преобразования от 0,1 до 750000 и угла фазового сдвига от 0 до 0,1 рад электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до .

6.2. Среднеквадратическое отклонение результата сличений вторичных эталонов единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига с первичным эталоном должно быть не более 4,8·10^-6 + 2,4·10^-8·K_u(изм) для и для . Неисключенная систематическая погрешность не превышает 5,0·10^-5 и не превышает 8,4·10^-5 рад.

Стандартная неопределенность результатов измерений коэффициента масштабного преобразования, оцениваемая по типу A, u_A(K_u) не превышает 4,8·10^-6 + 2,4·10^-8·K_u(изм). Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу B, u_B(K_u) не превышает 6,6·10^-5.

Стандартная неопределенность результатов измерений угла фазового сдвига, оцениваемая по типу A, не превышает . Стандартная неопределенность результатов измерений угла фазового сдвига, оцениваемая по типу B, не превышает 7,5·10^-5 рад.

6.3. Нестабильность вторичного эталона за год составляет 1·10^-3% и 1·10^-5 рад для и соответственно.

6.4. Вторичные эталоны единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига применяют для передачи единиц рабочим эталонам 1-го и 2-го разряда и средствам измерений методом сличения при помощи компаратора или других средств сравнения, методом прямых измерений, методом компарирования токов и непосредственным сличением с мерой.

7.1. Рабочие эталоны 1-го разряда

7.1.1. Коэффициент масштабного преобразования и угол фазового сдвига

7.1.1.1. В качестве рабочих эталонов 1-го разряда единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до применяют измерительные установки (системы) (установка 1, установка 2 и установка 3 по ГОСТ 8.216), трансформаторы напряжения, маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения, цифровые электронные трансформаторы напряжения, цифровые маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения, делители напряжения, преобразователи напряжения, меры K_u и и измерители K_u и в диапазоне измерений от 0,1 до 750000 для K_u и от 0 до 0,1 рад для .

7.1.1.2. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента масштабного преобразования для эталонов 1-го разряда составляют от 0,015% до 0,05%, и пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига составляют от 2,9·10^-4 до 8,7·10^-4 рад (от 1' до 3'). Указанные пределы допускаемой погрешности включают в себя погрешность метода передачи.

7.1.1.3. Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для передачи единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига рабочим эталонам 2-го разряда или средствам измерений методом сличения при помощи компаратора или других средств сравнения, методом прямых измерений, методом компарирования токов и непосредственным сличением с мерой.

7.1.2. Электрическая емкость и тангенс угла потерь

7.1.2.1. В качестве эталонов 1-го разряда единиц электрической емкости C и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ применяют меры электрической емкости и тангенса угла потерь, конденсаторы измерительные в диапазоне измерений электрической емкости от 1 до 10000 пФ, измерители емкости и тангенса угла потерь и мосты в диапазоне измерений электрической емкости от 1 до 100000 пФ и тангенса угла потерь от 5·10^-5 до 0,1.

7.1.2.2. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений электрической емкости для эталонов 1-го разряда составляют от 0,1% до 1,0%, и пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений тангенса угла потерь составляют от 5·10^-5 до 5·10^-4. Указанные пределы допускаемой погрешности включают в себя погрешность метода передачи единиц.

7.1.2.3. Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для передачи единиц электрической емкости и тангенса угла потерь средствам измерений методом прямых измерений или методом сличения при помощи компаратора, от измерителей емкости и тангенса угла потерь и мостов - непосредственное сличение с мерой.

7.2. Рабочие эталоны 2-го разряда

7.2.1. В качестве эталонов 2-го разряда единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до применяют измерительные установки (системы) (установка 1, установка 2 и установка 3 по ГОСТ 8.216), трансформаторы напряжения, маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения, цифровые электронные трансформаторы напряжения, цифровые маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения, делители напряжения, преобразователи напряжения, меры K_u и и измерители K_u и в диапазоне измерений от 0,1 до 750000 для K_u и от 0 до 0,1 рад для .

7.2.2. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента масштабного преобразования для эталонов 2-го разряда составляют от 0,05% до 0,1%, и пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига составляют от 8,7·10^-4 до 15·10^-4 рад (от 3' до 5'). Указанные пределы допускаемой погрешности включают в себя погрешность метода передачи.

7.2.3. Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для передачи единиц коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига средствам измерений методом сличения при помощи компаратора или других средств сравнения, методом прямых измерений, методом компарирования токов и непосредственным сличением с мерой.

8.1. Коэффициент масштабного преобразования и угол фазового сдвига

8.1.1. В качестве средств измерений коэффициента масштабного преобразования и угла фазового сдвига электрического напряжения переменного тока промышленной частоты в диапазоне от до применяют измерительные установки (системы) (установка 1, установка 2 и установка 3 по ГОСТ 8.216), трансформаторы напряжения, маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения, цифровые электронные трансформаторы напряжения, цифровые маломощные датчики (преобразователи, трансформаторы) напряжения, делители напряжения, преобразователи напряжения, меры K_u и и измерители K_u и в диапазоне измерений от 0,1 до 750000 для K_u и от 0 до 0,1 рад для .

8.1.2. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента масштабного преобразования для средств измерений составляют от 0,2% до 12,0%, и пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига составляют от 2,9·10^-3 до 1,44·10^-1 рад (от 10' до 480').

8.1.3. Классы точности средств измерений равны 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 3P; 6P по ГОСТ 23625-2001, ГОСТ 1983-2015 и ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010.

8.2. Электрическая емкость и тангенс угла потерь

9.2.1. В качестве средств измерений электрической емкости и тангенса угла потерь на напряжении переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 1 до 500 кВ применяют конденсаторы измерительные, высоковольтные конденсаторы, измерители параметров изоляции, мосты переменного тока и измерители емкости и тангенса угла потерь в диапазоне измерений электрической емкости от 1 пФ до 100 мкФ и тангенса угла потерь от 1,0·10^-4 до 1,0.

8.2.2. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений электрической емкости для средств измерений составляют от 0,5% до 10,0%, и пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений тангенса угла потерь составляют от 1·10^-4 до 1,0.