電力電流互感器檢定測量結果的不確定度評定與分析

【摘要】電力電流互感器是安裝在電力系統中，用于計量與測量的工頻電壓信號的轉換裝置，它將一次大電流信號轉換為標準的二次信號，為測量裝置、保護裝置、計量裝置提供標準電流信號。本文根據電力電流互感器檢定規程，采用標準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，根據測量結果來進行的不確定度評定與分析。

【關鍵詞】電力電流互感器；檢定；測量結果；不確定度評定

【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中，用于計量與測量的工頻電壓信號的轉換裝置，它將一次大電流信號轉換為標準的二次信號，給測量裝置、保護裝置、計量裝置提供標準電流信號。本文介紹電力電流互感器檢定過程中測量結果的不確定度分析與評定。

1建立數學測量模型

1.1測量模型

將標準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，采用模擬比較法進行測量，將互感器校驗儀測得的電流上升或下降的比值差讀數作為被檢電力電流互感器在該額定變比時的比值差。

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互感器校驗儀的比值差讀數；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互感器校驗儀的相位差讀數。

1.2不確定度來源分析

根據檢定規程可知，由環境溫濕度、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：測量數據重復性引入的不確定度、標準電流互感器本身誤差引入的不確定度、互感器校驗儀引入的不確定度、互感器負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荷引入的不確定度。

1.3檢定裝置的性能指標

標準電流互感器的準確度等級0.02S級；互感器校驗儀準確度等級2級；互感器負荷箱最大允許誤差±3%。

1.4被檢電力電流互感器

被檢電力電流互感器的準確度等級為0.2S級。

2測量結果的測量不確定度評定

2.1比值差、相位差的測量重復性引入的不確定度分量

在符合檢定規程規定的環境條件下，用電力電流互感器檢定裝置對一臺常規被檢電力電流互感器，分別在額定負荷、額定電流百分比為1%、5%、20%～120%運行工況條件下測量其比值差、相位差，在相同條件下短時間內連續獨立重復測量10次，所得的比值差、相位差重復性測量數據如表1所示。

3不確定度的評定與分析

本文提供了電力電流互感器檢定過程中的不確定度評定方法，電力電流互感器在日常檢定工作中需要測試的點較多，且在報告中應給出測得值的不確定度，存在計算時間久、易出錯、效率低等問題。通過分析發現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、環境條件及地點，預先進行不確定度的分析評估，對于同類型的被檢設備進行檢定時，可直接導入測得值的不確定度，提高了檢定工作效率。

4結束語

隨著計量儀器科技的不斷發展進步，計量的技術規范越來越標準化，不確定度的使用只會更加頻繁，其評定也越來越重要。

【參考文獻】

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[3]測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1—2012[S].

[4]用蒙特卡洛法評定測量不確定度：JJF 1059.2—2012[S].

【作者簡介】

張永平，男，1986年出生，工程師，學士，研究方向為互感器及電測儀器儀表的研發，試驗及檢測。

（編輯：李鈺雙）