圆圆 动力与电气工程 单相电能表示值误差不确定度评定① 刘爱丽 王春庆 许敬 （安阳供电公司 河南安阳４５５０００） 摘要：本文作者结合自身实践对单相电能表示值误差不确定度评定这一问题进行了深入研究。 关键词：单相电能表 误差 评定 中图分类号：ｕ２ ２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７２－－３７９１（２０１ ２）０ｌ（ｂ）－－Ｏ１ ２６－－０２ 式中： 。为被校表对电能真值的测量 １．１测量依据 误差（％）； ＪＪＧ５９６－ｌ ９９９《电子式电能表》检定规 为由装置确定的被校表的测量误差 ％）； 程、ＪＪＧ５９７～２００５《交流电能表检定装置》检 （定规程、ＪＪＧ１０５９－ｌ９９９Ⅸ测量不确定度评定 为装置的测量误差（％），以装置的允 与表示》。 许误差限（或称基本误差限）估算； １．２环境条件 ｙ，为被检表误差数据修约（化整）引起 温度：（２０±２）℃；相对湿度：（６０±１ ５） 的测量误差（％）。 ％ＲＨ。 １概述 １．３测量标准 ３方差和灵敏系数 单相电能表检定装置，型号：ＤＺ６０ｌ一 ３．１标准不确定度的灵敏系数 ４８；测量范围：２２０Ｖ、（０．１～１００）Ａ；准确度等 对式（１）右面各项取偏导数，得 级：０．１级。 ａｙ ｒ¨ ａ ０ ａｙ柚 压电流调节细度、移相细度和功率、温度、 电压、频率在规定范围内微小波动及数字 电路的量化误差等，引起装置内标准表示 值误差的分散性构成的不确定分量，其值 较小，包含在上述重复检定结果中，不应另 行评定。 被检表加参比电压２２０Ｖ和电流５Ａ，分 别在ＣＯＳ ４）＝１．０￣ｌｃｏＳ ：０．５（Ｌ）负载条件 下，装置对被检表重复检定ｌＯ次，得到如表 １所示的一列被检表误差ｙ （％）。 由这些误差求得单次测量的实验标准差： ＣＯＳ击＝１．ｏＮ ｃ ｌ，ｃｂ １，。 －＿ ｌ 单相标准电能表，型号：ＭＤＰ１０００；测量 范围：２２０Ｖ、５Ａ；准确度等级：０．１级。 ３．２标准不确定度的方差 标准电压互感器，型号：Ｈ Ｊ６８；测量范 依据ＪＪＦ１０５９－ｌ９９９中： 围：２２０Ｖ／２２ＯＶ；准确度等级：０．０１级。 １．４被测对象 单相电子式电能表，型号：ＤＤＳ５ ８０；量 （ｙ ０）＝Ｈ２（ｙ ）＋Ｈ２（ ）＋Ｕ ２（ｙ，） 限：２２０Ｖ、５（２０）Ａ；准确度等级：２．０级。 １．５测量方法 ４标准不确定度分量的评定 在ＪＪＧ ５９６－１ ９９９￣电子式电能表 规定的 标准不确定度的来源主要有三个方面： 参比条件下，用本装置检定２．Ｏ级单相电子式 装置重复检定被检表，主要由被检表 电能表。被检表测得的电能与装置测得的电 示值误差ｙ 的分散性引起的不确定度分量 能相比较，确定被检表的相对误差ｙ （％）。 ｕ（ｒ ），采用Ａ类评定；装置误差 引起的不 １．６评定结果的使用 确定度分量ｕ（ｒ ）和被检表误差化整ｙ；引 符合上述条件的测量，可使用本不确 起的不确定度分量ｕ（ｒ ），采用Ｂ类评定。 定度的评定结果，形成不确定度评定报告 ４．１标准不确定度分量ｕ（ｒ ）的评定 用于计量标准建标或复查时的技术报告。 该项不确定度主要由被检表的示值误 差分散性引起的，通过装置对被检表重复 ２数学模型 （连续）检定得到被检表一列误差 （ｉ＝１， ｙ∞＝ ＋ｙｂ＋ ，（％） （１） ２，…，ｎ），采用Ａ类方法进行评定。装置的电 表１被检表的相对误差 Ｓ— ／∑（ ７Ｐ） １『上Ｌ 中：０．５（Ｌ）时 厂＝－————一 ＣＯＳ （ ∑（ ： 硼 Ｓ一 ｆ∑ 一 ） １『 通常，对被检表重复检定两次取其平 均值作为被检表的相对误差，故其平均值 （％）的实验标准差： ＣＯＳ审＝１．０时ｕ（ ）＝Ｓ／√２：０．１ｌ１％，自 由度ｖ－－２ Ｘ（１Ｏ—１）＝１ ８ ＣＯＳ巾＝０．５（Ｌ）时ｕ（ ）＝Ｓ／√２＝ｏ．０８８％， 自由度 ＝２ Ｘ（１０一１）＝ｌ８。 ４．２标准不确定度分量ｕＯ， ）的评定 装置的允许误差限（或称基本误差限）为 ±０．１％（ｃｏｓ中＝１．Ｏ）和±０．１５％（ｃｏｓ ＝Ｏ．５（Ｌ）。 装置误差的主要来源是装置内的标准电能 表和扩大测量范围的内附电流互感器误 差，经大量试验统计分析表明，这些误差属 均匀分布。因此，装置误差引起的标准不确 定度分量： ０．１ 次数 ｃ０ｓ－＇一ｌ ｏ １ ０ ５４ ．２ ｏ＿３３７ ３ ０．４５６ ４ ０ ３２３ ５ ０ ７１４ ６ ０＇２７ ７ ０ ３粥 ８ ０３８ｄ ９ ０４１４ １０ ０ ６ｌ２ ＣＯＳ中 １．０时，取ｋ＝√３，“（ ）＝ ＝ ０．０５７％，（Ｐ＝９９％） ０．１５ （％） ｃｏ￣＝ｏ ０ ８９ ０加ｌ ．０ ４５４ ０３８ｌ Ｏ ３粥 ０３７８ ０ ３７３ ０６１６ ０５４＂３ ０ ５４７ 《％） ＝ｃｏｓ￣ ０．５（Ｌ）１１￣，取ｋ √３，Ｕ（ｒｂ） —万 表２标准不确定度一览表 ｔ￣＇ｄｔ不确定度分重僵 ０．０８６％，（Ｐ＝９９％） 不确定度来源 标准不确定度分置 ；典４重重复性 ｃｏｓ￣ｏ＝ｌ ０ ｃｏ ０ １ｌ１％ ５ ） 灵敏 数 自由度 ｌ ｌ８ ４．３标准不确定度分量“（ｙ，）的评定 被检表误差修约引起的误差属均匀分 布，因此，２．０级表误差修约引起的不确定 度分量为： ０．１ ０ ０８８％ 装直误差 数据修约 ０ ０卯％ ０ ０卯％ ０ ０８６％ Ｄ ０５７％ １ ｌ Ｏ０ ∞ ｕ（ｒ ）＝ ＝０．０５７％ （下转１ ２８页） ①作者简介：刘爱丽（１９６６一），女，高级技师，安阳供电公司电能计量中心技术专责，长期从事电能计量工作。 王春庆（１ ９７５一），男，工程师，安阳供电公司电能计量中心主任，长期从事电能计量工作。 许敬（１ ９６３一），男，工程师，安阳供电公司电能计量中心副主任，长期从事电能计量工作。 ２６ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 动力与电气工程 １／ ／，士 图３ 一 ＼ ／ ＼３ｆ ｒ ‘＼＼ ｉｄ＝ｌ＋［２ ０＋４０×△ｈ／（ｇ×１）】 ＝６４＋【（２ Ｘ １４．６３×０．５）／（０．０３４０４ Ｘ ６４）】 ＝７０．７ｍ 最大弧垂：ｆｍａ￣＝ｇｌ×ｌａ２／（８ ｏ＋４｛】） ：（０．０３４０４×７０．７２）／（８×１４．６３） Ｉ ＝１．４５ｆｌｉ ————ｈＤＬ—— ｈ＝８．８—１．４５：７．３ｍ＞６ｍ（符合规程的 一Ｄ一 图４ 要求）。 鲁车１］ＩＮＮ２４ 目前线路已根据本设计施工完毕，运 Ｓ豫一１８ ０ 行正常。通过以上实例提供的一种方法，希 厂、＼ ／ 、 望能在线路设计遇到类似问题时对大家能 ｉ 有一点启示。 ￥制睬５５ ／ ６７ＴＤ￣９～１５ ｏ ／ ＼ 鬻葺鲰ｍ 产 工７ ＼／（ —— ！ Ｊ００Ｂ 参考文献 、０——一－ ｏ ／ ＼…水利电力部西北电力设计院编．电力工 ＼ ，／ 程电气设计手册电气一次部分【Ｍ］．北 ／ ＼ 京：中国电力出版社，ｌ ９９６，ＩｓＢＮ ７— ／ ／／ 队Ｔ ，● ｒ＼＼、＼、＼８０１２５－２３６－５：８６～９３． ［２】ＧＢ５０５４５－２０１０．中华人民共和国住房和 币 、 城乡建设部，中华人民共和国国家质量 他 ｊ 。． 一毹．基孵 一 — ｌ Ｉ ｉ 监督检验检疫总局联合发布《ｌ１ＯｋＶ一 ． ．．． ｊ叫 图５ 图 ７５０ｋＶ架空输电线路设计规范》［Ｓ】． ２０ｌ０，１：ｌ１～２５． （计算过程略）据此确定了Ｔ．、Ｔ。杆的高度， 况。只需验算Ｔ，至Ｔ，档距＋４０℃时对地距离 【３】张殿生．国家电力公司东北电力设计院 Ｔｌ使用ＤＡ一１ ２．０双杆（导线悬挂点高度为 ８．５５ｍ），Ｔ，使用ＤＡ－ｌ２．０双杆（导线悬挂点 高度为９．０５ｍ）（图６），具体杆位如图５所示，闭 剖 叶 是否符合设计规程的要求。 编著．（２版）电力工程高压送电线路设计 当ｔ＝＋４０℃时，Ｔ．至Ｔ，档对地最小距离 手册［Ｍ】．北京：中国电力出版社，２００２： ｈ为： １ ６～１ ４３． 经反复验算将Ｔ．～Ｔ，问导线最大使用应力 导线：ＬＧＪ－２４０／４０ ｇ１：０．０３４０４Ｎ／ｍ・ 确定为ｏ ＝４０Ｎ／ｒａｍ 图５中车新、热车Ｉ．ＩＩ ｉｆｌｍ２ 回线、润西线的参数和保护范围均为＋４０℃ ｏ＋４ １４．６３Ｎ／ｒａｍ 情况下，而所画Ｔ接线为最大使用应力时， Ｔ．砼杆悬挂点高度为８．５５１ＴＩ，Ｔ，砼杆悬 Ｔ接导线在两避雷线联立保护范围内，且导 挂点高度为９．０５ｍ，△ｈ＝０．５ｍ，１＝６４ｍ。 线对润西线导线距离为４．０ｉｎ，这样能满足 由于Ｔ，与Ｔ，悬挂点高度不同，所以弧垂 假设的最恶劣情况，可不用再校验其他情 计算时需用等效档距ｌ， 代替档距１。 （上接１ ２６页） ＣＯＳ ：０．５Ｉ 时 Ｕ＝ｋｕ （ ０）＝２×０．１３５％＝０．２７０％一０．２７％ ５标准不确定度一览表（如表２） “ （）， ０）＝／ｄ２（ ）＋ｉ．／２（），＾）＋ （ｙ，） ＝（０．０８８％）。＋（０．０８６％） ＋（０．０５７％） ８测量不确定度的报告与表示 ６合成标准不确定度 （ ０）：０．１３５％ 取表ｌ中前两次的检定数值，计算出前 在表２中列出各项标准不确定度及其 两次的平均值并化整得出为： 灵敏系数。由表中数据求得合成的标准不 ７扩展不确定度评定 ＝０．６％（ｃｏｓ中＝１．ｏＮ）和），＝０．２％（ｃｏｓ 确定度： ＣＯＳ ＝１．０时；取包含因子ｋ＝２，则扩展 ：Ｏ．５（Ｌ）时） ＣＯＳ中＝１．０时 不确定度： 在电压２２０Ｖ，电流５Ａ时，对２．０级单相 ｕｙ（ｙ ｏ）：Ｕ２（ ）＋ｕ２（ ）＋ｔ４２（ ） Ｕ＝ｋｕ （ ０）＝２×０．１３７％＝０．２７４％ ０．２８％ 电子式电能表示值误差的扩展不确定度： ：（０．１１１％） ＋（０．０５７％） ＋（０．０５７％） ＣＯＳ ４）＝０．５（Ｌ）时；取包含因子ｋ＝２，则扩 ＣＯＳ ＝１．ｏＮ ｙ＝（０．６ ４－０．２８）％；ｋ＝２ “ （ｙ ｏ） ０．１３７％ 展不确定度： ＣＯＳ中＝０．５（Ｌ）时），＝（０．２±０．２７）％；ｋ＝２ ２８ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ