0.01S级电流互感器检定结果的不确定度评定方法

'内蒙古电力技术l0oINNERMONGOLIAELECTRICPOWER2014年第32卷第6期doi：10．3969~．issn．1008-6218．2014．06．0020．01S级电流互感器检定结果的不确定度评定方法蔡雪峰，张文霞(1．呼和浩特供电局，呼和浩特010050；2．内蒙古电力科学研究院，呼和浩特010020)摘要：采用0．002级电流比较仪，对0．01S级电流互感器进行检定，应用比较法测得被检互感器比值差与相位差的量值，分析测量重复性引入的标准不确定度、标准电流互感器允许误差引入的标准不确定度、互感器校验仪允许误差引入的标准不确定度、互感器负载箱误差引入的标准不确定度、差流测量回路的附加二次负荷影响引入的标准不确定度、测量数据修约引入的标准不确定度、合成标准不确定度、扩展不确定度、示值误差扩展不确定度评定方法。关键词：电流互感器；检定；误差；不确定度文献标志码：B中图分类号：TM930l5毫毒1008—6218(2014)06—01O0—04UncertaintyEvaluationMethodofVerificationResultof0．01SCurrentTransformerCaiXuefeng，ZhangWenxia(!．HohhotPowerSupplyBureau，Hohhot010050；2．InnerMongoliaPowerResearchInstitute，Hohhot010020)Abstract：Usedthecurrentcomparator0．002calibrateto0．01S—classcurrenttransforlllercalibration，theapplicationofcomparativemethodmeasuredthevalueoftesttransformerratioerorandphasedifference，introducedthemeasurementrepeatabilityofstandarduncertainty，thestandardcurrenttransfoFinerpermissibleerrorwasintroducedintothestandarduncertaintyofverification，transfotillerpermissibleerorintroducedbythestandarduncertainty，transformerloaderrorintroducedbythestandarduncertainty，poorflowmeasurementcircuitofadditionalsecondaryloadeffectwasintroducedintothestandarduncertainty，themeasurementdataofrepairingaboutintroductionofstandarduncertainty，synthesisstandarduncertaintyandexpandeduncertaintyandexpandeduncertaintyoferrorevaluationmethodsKeywords：Currenttransformer；verification；error；llnee髓ainty0引言以说明测得值所处区间。测量不确定度建立在误差理论基础上，并根据其数值评定方法的不同分为传统的误差理论是用测量误差的概念来评价A类、B类评定。标准不确定度评定方法可以用于测量结果的可信程度，但是这种表示方法并不确各种测量以及测量中所用各类输入数据。测量值切，测量不确定度已经逐渐取代误差成为评定测量呈现一种分布状态，即测量结果只是趋近值(估计结果可靠性的指标。测量不确定度是表征合理地值)，一般称为最佳估计值。不确定度代表的是测赋予测量值分散性的参数，与测量结果一起使用，量值所分布的范围或区间，或者可说是其离散的程【收稿日期j2014—01—15i[修改日期]2014—12一Ol[作者简介】蔡雪峰(1973一)，男(蒙古族)，湖南人，T程师，从事电能计量工作。 2014年第32卷第6期蔡雪峰，等：0．O1S级电流互感器检定结果的不确定度评定方法101度。因此，测量结果必须赋予不确定度，方能完整表达被测量值。本文对0．01S级电流互感器进行多，n=0．48x10一．次检测，分析检测结果不确定度评定方法，以提高一IJiJ一电流互感器检定结果的准确性。s")==0．O0。1测量条件自由度=一1=9，其中，为测量次数。1．1测量使用的仪器设备及检测依据2．2标准电流互感器允许误差引入的标准不确定检测所用设备为准确度等级0．002级电流比较度L／,B1[1仪，其参数为：一次电流测量范围0．001—500A；二次检定用标准电流互感器经上级计量部门检定电流测量范围0．1-5A。检定一次电流5-5000A、二合格，符合其技术指标要求，准确度等级0．002级，次电流5A的0．01S级电流互感器，分析在温度10～所以比值差最大允许误差为±0．002％，在区间内服35℃、相对湿度≤80％的情况下，该电流互感器从均匀分布，比值差区间半宽OtF0．002％。0．002级100A／5A档示值误差的不确定度。电流互感器的相位差用“rad”表示，0．01S级电流互检测依据为：(JJG313—2O10测量用电流互感感器相位差用角度()表示，经过转换，相位差区间器检定规程》D1(JJF1059．1—2012测量不确定度评半宽=0．002％~3438=0．068，则允许误差引入的定与表示》忙。标准不确定度“计算方法为：1．2校准原理／~BBJk=lxl0，在相同额定变比的条件下，采用比较法进行测UBl6=OrBldk=O．034，量，分别上升及下降1％、5％、20％、100％、120％额定式中／~B厂标准电流互感器允许误差引入的比值电流，测量各检定点的误差，将比值差读数和相位差的标准不确定度；差读数的算术平均值作为被测电流互感器在该额O／广标准电流互感器允许误差引入的比值定变比时的比值差和相位差。差区间半宽；一包含因子，k=2；2标准不确定度的评定u一标准电流互感器允许误差引入的相位差的标准不确定度；2．1测量重复性引入的标准不确定度／Z一标准电流互感器允许误差引入的相位测量重复性引入的标准不确定度u可以通过差区间半宽。连续测量得到测量列并对其进行评定，由电源频标准电流互感器由计量部门检定合格，其可信率波动、环境、电磁场影响、升流器接触电阻变化、度取95％，则自由度计算方法为：互感器校验仪最小分度值等因素引入的不确定度影响均已包含在u的分量中，因此不需要再对这些吉I×o．瑚。，分量进行单独评定。本次被检电流互感器为O．O1S级电流互感器，在cos~p=l、额定负荷为5VA、额定电式中△)—输入量的相对标准不确定度；流100％条件下连续进行1O次测量，得到电流互感)一输人量的标准不确定度。器100h／5A档测量示值如表1所示。2-3互感器校验仪允许误差引入的标准不确定度单次测量的实验标准差计算公式为：uR2I2表10．0lS级电流互感器示值误差u主要来源是互感器校验仪的测量误差，本次评定使用的电流互感器检定装置中互感器校验仪的等级为2级，对于0．01S级电流互感器，其附加的比值差最大允许误差为：±0．01％×2％=±0．0002％，其附加的相位差最大允许误差为：±0．3x2％=±0．006，在区间内服从均匀分布，比值差值区间半宽O／2f=0．0002％，相位差区间半宽Ot=0．006，则标准不确 内蒙古电力技术2014年第32卷第6期定度计算方法为：式中“厂差流测量回路附加二次负荷影响引入UB2f~Bjk=lxl0～。的比值差标准不确定度；MB∞=B2=0．003，“一差流测量回路附加二次负荷影响引人式中广互感器校验仪误差引入的比值差标准的相位差标准不确定度。不确定度；可信度取90％，则自由度计算方法为：／-／,B28一互感器校验仪误差引入的相位差标准不确定度。圭『×o．r-so。互感器校验仪可信度取90％，则自由度计算方2．6误差数据修约引入的标准不确定度／,B5[I法为：化整后的示值误差经数据修约将产生不确定度，0．01S级电流互感器的比值差化整间距为一吉～r-so。0．001％，相位差化整间距为0．O2，其引入的不确定度区问内服从均匀分布，比值差值区间半宽5]-2．4互感器负载箱误差引入的标准不确定度UB3[I0．O01％／2=0．5×10～，相位差区间半宽O／=0．02／2=主要来源是负载箱误差的测量误差，本次评0．01，则标准不确定度计算方法为：定使用的电流互感器检定装置中负载箱的等级为3UBsf-~BJk=2．5x10-，级，对于0．01S级电流互感器，其附加的比值差最大“B=OlB5dk=0．005，测量误差为：±0．01％×3％=±0．0003％，其附加的相位式中／gBSf~误差数据修约引人的比值差标准不确差最大允许误差为：±0．3x3％=±0．009，在区间内服定度；从均匀分布，比值差值区间半宽O／3j=0．0003％，相位UB58一误差数据修约引入的相位差标准不确差区间半宽仅∞：0．009，则标准不确定度计算方法定度。为：自由度∞。UB3F-O~B=1．73x10～，MB38-0／B3dk=0．005，3合成标准不确定度评定式中／ZB3厂互感器负载箱误差引入的比值差标准不确定度；合成标准不确定度即测量结果的标准不确定／,B38一互感器负载箱误差引入的相位差标准度，由各不确定度分量合成得到，但是，各标准不不确定度。确定度分量通常是互不相关的，应采用如下方法合互感器负载箱经测试，其可信度取90％，则自由成，即：度计算方法为：“=J+∑，×o．。式中ttc—合成标准不确定度；u一A类标准不确定度；2．5差流测量回路的附加二次负荷影响引入的标uB-B类标准不确定度。准不确定度U~[21计算得到比值差与相位差的合成标准不确定主要来源是差流测量回路的附加二次负荷度为：Mc，=1．24x10～，M∞=0．041。影响，根据规程要求，其对被检电流互感器允许误比值差与相位差有效自由度分别为(计算过程差的影响量不大于误差限值的1／20，对于O．O1S级电省略)：流互感器，其附加的比值差最大允许误差为：±8，0．01％xO．05=~0．0005％，其附加的相位差最大允许误差为：±0．3x0．05=+0．015，在区间内服从均匀分布，比值差值区间半宽0．0005％，相位差区间半=310，宽OtB4~=0．015，则标准不确定度计算方法为：式中。『_比值差有效自由度；ztB4f-=OtB~Jk=2．5x10一，一相位差有效自由度；B48=OlB4dk=O．0075。uc(y)一输出估计值Y的合成标准不确定度； 2014年第32卷第6期蔡雪峰，等：0．01S级电流互感器检定结果的不确定度评定方法103)一由输入估计值的标准不确定度“)产估不确定度时，由于人为、检测设备等影响因素，仍生的输出估计值Y的合成标准不确定度Uc(y)的分然不能保证最终检测结果的误差很小。测量结果量；的不确定度仅为最接近标准值的估算值。因此，输入估计值的标准不确定度㈤的自0．01S级电流互感器示值误差的扩展不确定度计算由度。结果为：比值差的扩展不确定度及有效自由度[51：u=4扩展不确定度评定0．0024％；Pe~=300；相位差的扩展不确定度及有效自由度”：=扩展不确定度是确定测量结果区间的量，合理0．08；=300。赋予被测量值分布的大部分可望含于此区间，有时被检电流互感器经过试验检测，检定方法及各也被称为范围不确定度。扩展不确定度是由合成项技术指标符合《JJG313—2010测量用电流互感器标准不确定度的倍数表示的测量不确定度”。取置检定规程》的要求。信概率p=95％，查t分布表，对应有效自由度均取~=300，当自由度为。。、置信概率为95％时，k95=参考文献：1．96，扩展不确定度计算方法为I1：【1]全国电磁计量技术委员会．JJG313—2叭0测量用电流互“=95uci=1．96~1．24x10～=0．0024％，感器检定规程【s]．北京：中国石化出版社，2010．u∞=9sMcz=1．96~0．041=0．08，[2]全国法制计量管理计量技术委员会．JJF1059．1—2012测式中“l厂一比值差扩展不确定度；量不确定度评定与表示[s】．北京：中国标准出版社，2012．“一相位差扩展不确定度。[3】李慎安．测量不确定度百问[M】．北京：中国计量出版社，2009：116．5示值误差扩展不确定度[4]张有顺，冯井岗．电能计量基础[M】．北京：中国计量出版社，1995：72．通过对0．01S级标准电流互感器测量误差不确[5]陈奕钦坝4量不确定度【’93国际指南]应用实例[M]．北京：定度的评定方法分析，说明由于随机影响和系统影中国计量出版社，1994：197．响引起的误差相关的不确定度是可以评定的。但编辑：郭昆是，即使评定的不确定度很小，在确定修正值或评(上按第91页)直接空冷机组，因真空系统严密性差析及措施[J】．／东北电力技术，2011(7)：22—24．对空冷系统冻结的影响非常大，因而电厂冬季运行[4]赵维忠．直接空冷系统的真空严密性与动机防冻的初步的防冻压力很大。国华呼伦贝尔电厂通过对直接探讨[C】／／中国电机工程学会火电分会空冷专委会．第四空冷机组真空系统严密性进行综合治理，彻底解决届空冷专业技术交流研讨会论文集．银川：中国电力企业了机组严密性长期较差的难题。机组运行状况表联合会，2009：231．明，综合治理后机组运行状态良好。[5]徐静，高剑峰．真空严密性优化控制研究『J1_广东化工，2013，4O(2)：126—127．参考文献：[6】呼浩．直接空冷机组冬季防冻问题探讨[JJ．陕西电力，【1]张猛，王哲峰，杨钦，等．300MW直接空冷机组真空严密2009，37(8)：66—68．性试验方法探讨IJ1．内蒙古科技与经济，2009(20)：3-4．[7]刘邦泉．直接空冷机组的真空严密性试验方法及标准【2]付延平，徐锋杰．空冷凝汽器设备治理与运行措施[C]／／中华北电力技术，2oo4(5)：10—11，14．国电机工程学会火电分会空冷专委会．全国第四届空冷[8]雍鑫，陈增显．米东热电厂直接空冷系统的优化控制陕专业技术交流研讨会论文集．银川：中国电力企业联合西电力，2011，39(6)：69—72．会，2009：257—260．[9]王占宽，王忠，胡安民．300MW直接空冷系统防冻措施【3]李健，耿群，孟宪春．冬季启动中空冷凝汽器管束冻结分内蒙古电力技术，2009，27(4)：41—43．编辑：白永军'