賈祎冬，李凌云

河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院

閃變的計(jì)量研究

賈祎冬，李凌云

河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院

閃變是電能質(zhì)量現(xiàn)象中的一種，科學(xué)家和心理學(xué)家，把人眼對(duì)燈光亮度這種變化所引起刺激的不適感覺稱作閃變，它是由于家用電器、配電網(wǎng)的負(fù)荷突然變動(dòng)所引起的沖擊性電流造成供電電壓的幅值發(fā)生波動(dòng)造成的。供電電壓幅值波動(dòng)，就會(huì)引起燈泡的亮度發(fā)生變化，燈泡亮度和幅值波動(dòng)之間是平方的關(guān)系，電壓的略微波動(dòng)，就會(huì)引起亮度的較大變化。閃變不像諧波，它并不會(huì)影響設(shè)備的工作，但是它引起的燈光閃爍確會(huì)刺激人體的視感神經(jīng)。閃變用閃變嚴(yán)重度來衡量，閃變分為短時(shí)閃變pst、長(zhǎng)時(shí)閃變Plt和瞬時(shí)閃變Pinst。

閃變；校準(zhǔn)方法；不確定度

一、閃變的校準(zhǔn)方法

校準(zhǔn)閃變值的電壓通常選取230V（50Hz）,校準(zhǔn)時(shí)采用方波調(diào)制。短時(shí)閃變值為1時(shí)，變動(dòng)頻度CPM（變化次數(shù)∕min）和變動(dòng)量ΔV∕V按表1設(shè)置。短時(shí)閃變值為3時(shí),變動(dòng)頻度選取7和110,變動(dòng)量為表1對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的3倍。電力儀表為多通道時(shí)，各通道均應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)值參考單通道。

表1 方波電壓變動(dòng)設(shè)置

1.標(biāo)準(zhǔn)源法

根據(jù)選定的電壓參照表7設(shè)置變動(dòng)頻度CPM（次∕min）和變動(dòng)量ΔV∕V，輸出波動(dòng)電壓，得到閃變標(biāo)準(zhǔn)值PstN,10min后讀取被校電力儀表得到短時(shí)間閃變顯示值PstX，2h后長(zhǎng)時(shí)閃變顯示值PltX，則短時(shí)閃變值的示值誤差為

相對(duì)誤差γst為

式中：ΔPst—被校準(zhǔn)電力儀表短時(shí)閃變示值誤差；γst—被校準(zhǔn)電力儀表短時(shí)閃變值相對(duì)誤差，%;PstX—被校電力儀表短時(shí)閃變值顯示值；PstN—短時(shí)閃變值標(biāo)準(zhǔn)值。

2.標(biāo)準(zhǔn)表法

參照表1設(shè)置變動(dòng)頻度CPM（次∕min）和變動(dòng)量ΔV∕V，由閃變信號(hào)發(fā)生器輸出，10min后讀取標(biāo)準(zhǔn)閃變儀的短時(shí)閃變標(biāo)準(zhǔn)值PstN，從被校電力儀表讀取短時(shí)閃變顯示值PstX，則短時(shí)閃變值的示值誤差按式（1）計(jì)算,相對(duì)誤差按式（2）計(jì)算。

長(zhǎng)時(shí)閃變值為1時(shí)，變動(dòng)頻度選取110，變動(dòng)量為表1對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)方法同短時(shí)閃變，校準(zhǔn)時(shí)間2h,2h后長(zhǎng)時(shí)閃變顯示值PltX。

二、閃變的不確定分析示例

1.概述

1.1 測(cè)量依據(jù)：《電能質(zhì)量測(cè)試分析儀檢定規(guī)程》。

1.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：6105A諧波功率標(biāo)準(zhǔn)源。

1.3 測(cè)量過程：采用標(biāo)準(zhǔn)源法,用標(biāo)準(zhǔn)源輸出各參量標(biāo)準(zhǔn)值,從被校電力儀表上讀取閃變顯示值,計(jì)算閃變示值誤差。

2.數(shù)學(xué)模型：ΔPst=PstX-PstN

3.不確定度分量的評(píng)定

不確定度來源于標(biāo)準(zhǔn)源和被校準(zhǔn)電力儀表。標(biāo)準(zhǔn)源引起的不確定度，用B類方法進(jìn)行評(píng)定。電力儀表引起的不確定度包括，一是由分辨力引起的不確定度，用B類方法進(jìn)行評(píng)定。二是由電力儀表測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度，采用10次測(cè)量得到連續(xù)的測(cè)量列，采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。本文選取閃變值為1（CPM=1次∕min, ΔV∕V=2.715%）為例進(jìn)行分析。

3.1 由被校表讀數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（x）

（1）由被校準(zhǔn)電力儀表的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（x1）

變動(dòng)頻度（CPM）為1在重復(fù)性條件下進(jìn)行10次連續(xù)獨(dú)立測(cè)量，得到測(cè)量數(shù)據(jù)如下：0.999、0.999、0.999、0.998、0.998、0.999、0.998、0.999、0.998、0.999.計(jì)算u（x1）=0.00052。

（2）由被校準(zhǔn)電力儀表的分辨力引入的不確定度分量u(x2)

數(shù)字顯示儀器的分辨力為δx，區(qū)間半寬度a=δx∕2.可假設(shè)為均勻分布，k=3.由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：

3.2 由標(biāo)準(zhǔn)源引入的B類不確定度評(píng)定

由6105A說明書查當(dāng)Pst（220V）=1情況下，6105A在1年之內(nèi)的準(zhǔn)確度為0.25%：

u（N）=0.00125。

4.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5.擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

閃變：U=uc（Pst）·k=0.0.00138×2=0.00276；k=2。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文的對(duì)閃變的概念和校準(zhǔn)方法及閃變誤差和不確定度做了介紹，期望今后對(duì)相應(yīng)的工作能有所幫助和借鑒。

[1]DL∕T1028-2006.電能質(zhì)量測(cè)試分析儀檢定規(guī)程.