SF6環網開關柜合閘不同期測試結果的不確定度評定

陳榮輝，李志勝

（國家中低壓輸配電設備質量監督檢驗中心，廣東東莞 523325）

0 引言

SF6環網開關柜是由一組SF6負荷開關裝在鋼板金屬柜體內配上熔斷器的組合電器，用于環網線路中分合負荷電流、開斷短路電流。除壽命長，開斷力強外，突出優點是容易實現三工作位（接通、斷開和接地），小電流（電感、電容）開斷，抗嚴酷環境條件能力強，城鄉中壓配電網中應用非常廣泛。分合閘不同期性時間差過大，會使線路和變壓器非全相投切，而產生危害絕緣的操作過電壓，中性點電壓位移，產生零序電流。GB 3906-2006與GB/T 11022-2011明確規定SF6環網柜出廠試驗和型式試驗中必須進行機械特性測量試驗。又ISO/IEC17025∶2005《檢測和校準實驗室能力的通用要求》中規定，當測試結果接近于要求值時，需對結果進行不確定度分析。本文對處于臨界狀態的某廠家生產的SF6環網開關柜合閘同期性測試結果進行不確定度評定。

1 評定概述

1.1 測量依據

GB3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金屬封閉開關設備和控制設備》；

GB/T 11022-2011《高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求》。

1.2 使用的主要儀器設備和指標

SWT-V系列開關機械特性測試儀時間測量范圍：0.1 ms～999.9 ms；分辨率：0.025 ms；精度：±0.05 ms。

1.3 環境條件

環境溫度：26℃；

環境相對濕度：56%。

1.4 被測對象

產品名稱：SF6環網開關柜

型號：ZCSF-12(F)；

操作電壓：DC48V；

額定電壓：12 kV；

額定電流：630 A；

極數：3相。

1.5 試驗方法概要

儀器操作方便，具有自動測試功能，完成普通的單合測試僅需按一下測試按鈕，即可完成測試和結果顯示過程。測試接線時，觸頭信號線A、B、C分別與被測試斷路器斷口靜端相連，用短接線短接斷路器各動端，并與斷口的“公共端”相連，A、B、C對應的顏色分別為黃、綠、紅，黑色為公共端“GND”，在用輔助觸點測試時，藍色的D與輔助觸點相連，見圖1。進行5次重復測量，其結果見表1。

圖1 單斷口觸頭信號線的接線

表1 SF6開關柜三相合閘不同期測量結果

表2 不確定度匯總表

2 數學模型、方差與靈敏度系數

2.1 數學模型

被測合閘不同期時間可以由開關機械特性測試儀直接讀取。

r=R

r——被測合閘不同期時間值；

R——開關機械特性測試儀示值。

2.2 方差

u2c=c2u2

2.3 靈敏系數

3 不確定度匯總

不確定度匯總如表2所示。

4 標準不確定度

4.1 重復性分量

重復進行相同測量產生的不確定度，如果檢測中進行5次，但實際檢測只進行1次，按A類評定的貝塞爾公式，則標準不確定度為：

自由度n-1=4。

4.2 測量儀器分辨率引入的不確定度分量

測量儀器分辨率產生的不確定度，采用B類評定方法，0.025 ms的分辨率意味著每個讀數可能包含的誤差在±0.012 5 ms，屬于矩形分布，

5合成標準不確定度

6擴展不確定度

取k=2，計算擴展不確定度：

7 測量不確定度的報告與表示

測量的SF6環網柜三極合閘不同期性T=4.685 ms±0.044 ms（包含因子k=2，對應約95%的置信概率）。

8 結束語

經過對測量結果進行不確定度分析計算可知，SF6環網柜三相合閘不同期性T=4.685 ms±0.044 ms，小于5 ms，測量結果符合標準要求，產品三相合閘不同期性合格。本文為SF6環網柜合閘不同期性檢測和對測量結果進行不確定度評定提供了一個實例。

［1］ISO/IEC17025：2005.檢測和校準實驗室能力的通用要求［S］.

［2］GB/11022-2011.高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求［S］.

［3］GB3906-2006.3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備［S］.

［4］李正東.測量不確定度評定方法簡介［M］.北京：中國計量科學研究院，2012.