電壓互感器現場誤差檢驗系統測量結果不確定度分析與評定

陳崇明 吳瀛

摘 ?要：電壓互感器作為電能計量系統的重要組成部分，其計量準確性對電力市場公平交易具有重要影響。測量不確定度體現了電壓互感器測量結果的可靠程度。文章以500kV電壓互感器為例，分析電壓互感器現場誤差檢驗系統測量過程的不確定度來源并評定測量不確定度。

關鍵詞：電壓互感器現場誤差檢驗系統;不確定度分析;測量不確定度評定

中圖分類號：TM451 ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）28-0062-02

Abstract： As an important part of the electric energy metering system， the voltage transformer has a significant influence on the fair trading in the electricity market. The measurement uncertainty reflects the reliability of voltage transformer calibration result. This paper takes the calibration of 500kV voltage transformer by on-site calibration system as an example to analyze the main sources of measurement result and evaluate measurement uncertainty.

Keywords： voltage transformer on-site calibration system; uncertainty analysis; uncertainty evalution of measurement uncertainty

引言

電能計量裝置包括各種類型電能表、計量用電壓、電流互感器及其二次回路等[1]，電壓互感器的準確計量對電量貿易結算具有重大影響。

因西電東送主網架中變電站位置偏遠，不便于互感器現場檢驗，南方電網超高壓輸電公司檢修試驗中心研制出500kV互感器現場誤差檢驗系統。它是一種車載式互感器現場試驗平臺。

本文依據JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》與JJG1021-2007《電力互感器》，以500kV電壓互感器基本誤差為例，分析檢驗系統測量結果的不確定度來源，并結合實例給出測量結果不確定度評定方法。

1 電壓互感器現場誤差檢驗系統測量原理

檢驗系統將標準電壓互感器、GIS升壓裝置、試驗變壓器及可調式補償電抗器等設備集成于車上。在進行電壓互感器現場誤差試驗時，將一次電壓升至規定值后通過校驗儀測量標準與被測互感器二次側低端的相位差和比值差得到被測互感器的基本誤差。

2 電壓互感器基本誤差測量結果不確定度評定

2.1 電壓互感器基本誤差測量的數學模型

2.2 標準不確定度分類及來源分析

根據JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》，測量不確定度分為A類、B類：A類通過對觀測列采用統計分析的方法來評定;B類通過非統計方法來評定[3]。

經分析可知，互感器基本誤差測量過程中不確定度的來源列舉如下。

（1）測量重復性引入的標準不確定度。

（2）標準互感器誤差引入的標準不確定度。

（3）互感器校驗儀測量誤差引入的標準不確定度。

（4）數據修約引入的標準不確定度。

其中，（1）引入的標準不確定度按A類評定，（2）至（4）引入的標準不確定度按B類評定。

2.3 標準不確定度評定

2.3.1 測量重復性引入的標準不確定度評定

選擇某變電站安裝的0.2級500kV電壓互感器作為被測對象，在額定電壓及額定二次負荷條件下，連續測量10次，得到誤差結果如表1所示。

3 結論

本文對電壓互感器誤差測量結果不確定度來源進行分析，并結合實例給出測量結果不確定度評定方法。通過分析可知不確定度的各個來源中，與檢驗系統相關的有：標準互感器允許誤差、互感器校驗儀允許誤差。通過表2 可以看出最大不確定度分量是由標準互感器的誤差引入，為了提高電壓互感器誤差測試結果可信度，需對系統中各個設備進行監控和控制。

參考文獻：

[1]DL/T 448-2016.電力計量裝置技術管理規程[S].

[2]JJG 1021-2007.電力互感器檢定規程[S].

[3]JJF 1059.1-2012.測量不確定度評定與表示[S].

[4]JJG 314-2010.測量用電壓互感器[S].