變壓比電橋測量結果的不確定度評定

【摘要】變壓比電橋是測量變壓器變壓比的專用儀器，可測量單項、三相變壓器及電壓互感器的變比值。本文介紹了變壓比電橋檢定裝置檢定單相變壓比電橋和三相電壓比電橋測量結果的不確定度評定方法，為評定變壓比電橋的不確定度提供參考。

【關鍵詞】變壓比電橋；變壓器；不確定度評定

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.017

Uncertainty Assessment of Transformer Ratio Bridge Measurements

HUANG Peng

（Am Incorporation for Metrology and Testing Technology Services， Shenyang 110031， China）

Abstract： Transformer ratio bridge is a special instrument for measuring transformer transformer ratio， can measure the transformation ratio value of single-item， three-phase transformer and voltage transformer， this paper introduces the uncertainty evaluation method of single-phase transformer ratio bridge and three-phase voltage ratio bridge measurement results with transformer ratio bridge verification device， providing reference for evaluating the uncertainty of transformer ratio bridge.

Key words： transformer ratio bridge； transformer； uncertainty assessment

1單相變壓比電橋的測量不確定度

1.1概述

1）測量依據。依據JJG 970—2002《變壓比電橋》檢定規程。2）環境條件。環境溫度（20±5）℃，相對濕度（30～80）%。3）計量標準。變壓比電橋檢定裝置。測量范圍變比值為1～ 10000，測量準確度級別為0.01級。4）被測對象。單相變壓比電橋。5）測量方法。檢測單相變壓比電橋采用的是直接測量法。用單相變壓比電橋檢定裝置作標準，選擇好被測單相變壓比電橋的相關參數，調節變壓比電橋檢定裝置上的變比標準器示值至檢定點。讀取變壓比電橋的測量值，被檢儀器的示值誤差等于測量值與實際值之差。

1.2建立數學模型，列出不確定度傳播律

1.2.1數學模型

1.3標準不確定度的評定

1.3.1被檢單相變壓比電橋的重復性帶來不確定度分量

被檢單相變壓比電橋重復測量引起的不確定度采用A類方法進行評定。以一臺“現有的最佳儀器”0.05級數顯變壓比電橋為例，選擇比值10為測量點，進行獨立10次測量，測量誤差見表1。

平均值：-γp=0.015。

1.4標準不確定度匯總表

單相變壓比電橋不確定度見表2。

1.5合成標準不確定度的評定

1.6擴展不確定度的確定

1.6.1選擇測量點擴展不確定度

1.6.2在其他校準點不確定度

2三相變壓比電橋的測量不確定度

2.1概述

1）測量依據。依據JJG 970—2002《變壓比電橋》檢定規程。2）環境條件。環境溫度（20±5）℃，相對濕度（30～80）%。3）計量標準。變壓比電橋檢定裝置，測量范圍：10、20、50、100；連接方式：Y/y、D/d、Y/d、D/y，測量準確度級別為0.01級；標準設備：三相組合電壓互感器，型號為TR-I，準確度等級0.01級。4）被測對象。三相變壓比電橋。5）測量方法。檢測三相變壓比電橋采用的是直接測量法。用變壓比電橋檢定裝置作標準，選擇好被測三相變壓比電橋相關參數，調節變壓比電橋檢定裝置上的變比標準器示值至檢定點。讀取三相變壓比電橋的測量值，被檢儀器的示值誤差等于測量值與實際值之差。

2.2建立數學模型，列出不確定度傳播率

2.2.1數學模型

2.3標準不確定度的評定

2.3.1被檢三相變壓比電橋的重復性帶來不確定度分量被檢三相變壓比電橋在重復條件下，重復測量引起的不確定度也采用A類方法進行評定。以一臺“現有的最佳儀器”0.05級數顯變壓比電橋為例，用比值10為測量點，選擇三相連接方式中的Y/y進行10次測量，其他相（D/d、Y/d、D/y）同理。

測量誤差見表3。

平均值，y=0.007。

2.3.2標準器帶來不確定度的分量

2.4標準不確定度匯總表

三相變壓比電橋不確定度見表4。

2.5合成標準不確定度的評定

2.6.3常規儀器測量不確定度

上述不確定度評定過程和方法對于不同等級、不同用途要求的電流互感器，全量程擴展相對不確定度相同，見表5。

3結束語

本文介紹了單相和三相變壓比電橋的測量不確定度評定方法，對擴展不確定度進行了全因素考慮并進行了計算，得到各個等級常用儀器的不確定度結果。因此，在實際校準過程當中，應重點注意校準的操作過程，同時使用有效溯源的標準器，從而降低誤差。

【參考文獻】

[1]變壓比電橋：JJG 970—2002[S]

[2]何小兵，張欣.變壓比電橋檢定裝置[Z].2002.

[3]胡國龍.用變壓比電橋確定繞組的匝數及組別[J].變壓器，2008（9）：66-67.

【作者簡介】

黃鵬，男，1993年出生，工程師，學士，研究方向為電磁學計量。

（編輯：李加鵬）