【摘要】電力電流互感器是安裝在電力系統(tǒng)中，用于計(jì)量與測量的工頻電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置，它將一次大電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的二次信號(hào)，為測量裝置、保護(hù)裝置、計(jì)量裝置提供標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。本文根據(jù)電力電流互感器檢定規(guī)程，采用標(biāo)準(zhǔn)互感器和被試電力電流互感器模擬比較的方法，測量被試電力電流互感器的比值差和相位差，根據(jù)測量結(jié)果來進(jìn)行的不確定度評(píng)定與分析。

【關(guān)鍵詞】電力電流互感器；檢定；測量結(jié)果；不確定度評(píng)定

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.020

Evaluation and Analysis of Uncertainty in the Calibration Measurement Results of Power Current Transformers

ZHANG Yongping

（Shanxi Mechanical and Electrical Design and Research Institute Co.， Ltd.， Taiyuan 030009， China）

Abstract： A power current transformer is a conversion device installed in the power system for measuring and measuring power frequency voltage signals. It converts a large current signal into a standard secondary signal， providing standard current signals to measuring devices， protection devices， and metering devices. This article is based on the calibration regulations of power current transformers， using the method of comparing standard transformers and tested power current transformers through simulation to measure the ratio difference and phase difference of the tested power current transformers. The uncertainty is evaluated and analyzed based on the measurement results.

Keywords： power current transformers； verification； measurement results； uncertainty assessment

電力電流互感器是安裝在電力系統(tǒng)中，用于計(jì)量與測量的工頻電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置，它將一次大電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的二次信號(hào)，給測量裝置、保護(hù)裝置、計(jì)量裝置提供標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。本文介紹電力電流互感器檢定過程中測量結(jié)果的不確定度分析與評(píng)定。

1建立數(shù)學(xué)測量模型

1.1測量模型

將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器與被檢電力電流互感器在相同額定變比的條件下，采用模擬比較法進(jìn)行測量，將互感器校驗(yàn)儀測得的電流上升或下降的比值差讀數(shù)作為被檢電力電流互感器在該額定變比時(shí)的比值差。

式中，f為被檢電力電流互感器的比值差；fo為電流上升或下降時(shí)互感器校驗(yàn)儀的比值差讀數(shù)；δ為被檢電力電流互感器的相位差；δo為電流上升或下降時(shí)互感器校驗(yàn)儀的相位差讀數(shù)。

1.2不確定度來源分析

根據(jù)檢定規(guī)程可知，由環(huán)境溫濕度、大氣壓、供電電源等因素造成的影響微乎其微，在檢定過程中測量不確定度的主要來源包括：測量數(shù)據(jù)重復(fù)性引入的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器本身誤差引入的不確定度、互感器校驗(yàn)儀引入的不確定度、互感器負(fù)荷箱引入的不確定度、工作電磁干擾影響引入的不確定度、測試線路影響引入的不確定度、互感器誤差測量裝置測量回路的二次負(fù)荷引入的不確定度。

1.3檢定裝置的性能指標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)0.02S級(jí)；互感器校驗(yàn)儀準(zhǔn)確度等級(jí)2級(jí)；互感器負(fù)荷箱最大允許誤差±3%。

1.4被檢電力電流互感器

被檢電力電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2S級(jí)。

2測量結(jié)果的測量不確定度評(píng)定

2.1比值差、相位差的測量重復(fù)性引入的不確定度分量

在符合檢定規(guī)程規(guī)定的環(huán)境條件下，用電力電流互感器檢定裝置對(duì)一臺(tái)常規(guī)被檢電力電流互感器，分別在額定負(fù)荷、額定電流百分比為1%、5%、20%～120%運(yùn)行工況條件下測量其比值差、相位差，在相同條件下短時(shí)間內(nèi)連續(xù)獨(dú)立重復(fù)測量10次，所得的比值差、相位差重復(fù)性測量數(shù)據(jù)如表1所示。

3不確定度的評(píng)定與分析

本文提供了電力電流互感器檢定過程中的不確定度評(píng)定方法，電力電流互感器在日常檢定工作中需要測試的點(diǎn)較多，且在報(bào)告中應(yīng)給出測得值的不確定度，存在計(jì)算時(shí)間久、易出錯(cuò)、效率低等問題。通過分析發(fā)現(xiàn)電力電流互感器檢定裝置的不確定度主要來源，可用該檢定裝置在相同檢定程序、檢定人員、環(huán)境條件及地點(diǎn)，預(yù)先進(jìn)行不確定度的分析評(píng)估，對(duì)于同類型的被檢設(shè)備進(jìn)行檢定時(shí)，可直接導(dǎo)入測得值的不確定度，提高了檢定工作效率。

4結(jié)束語

隨著計(jì)量儀器科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，計(jì)量的技術(shù)規(guī)范越來越標(biāo)準(zhǔn)化，不確定度的使用只會(huì)更加頻繁，其評(píng)定也越來越重要。

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[4]用蒙特卡洛法評(píng)定測量不確定度：JJF 1059.2—2012[S].

【作者簡介】

張永平，男，1986年出生，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)榛ジ衅骷半姕y儀器儀表的研發(fā)，試驗(yàn)及檢測。

（編輯：李鈺雙）