电流互感器技术报告.doc

1计量标准技术报告计 量 标 准 名 称 电流互感器检定装置 计 量 标 准 负 责 人 章福 建标单位名称（公章） xx县计量检定测试所 填 写 日 期 2008年8月8日 目 录一、建立计量标准的目的（ ）二、计量标准的工作原理及其组成（ ）三、计量标准器及主要配套设备（ ）四、计量标准的主要技术指标（ ）五、环境条件（ ）六、计量标准的量值溯源和传递框图（ ）七、计量标准的重复性试验（ ）八、计量标准的稳定性考核（ ）九、检定或校准结果的测量不确定度评定（ ）十、检定或校准结果的验证（ ）十一、结论（ ）十二、附加说明（ ）一、建立计量标准的目的 适应社会发展的需要，维护消费者和企业的利益，在全县区域内开展“电流互感器”检定工作，为企业保驾护航。二、计量标准的工作原理及其组成接升流器输出端 L1 L2L2 L1被检电流互感器标准器K2 K1K1 K2误差检测装置DITo K Tx 本装置有标准互感器、校验仪、升流器、负载箱组成，按上图连接后，采用直接比较法检定。三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名 称型 号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔标准电流互感器HL2-3(5-1000)A/5A 0.05级武汉高压研究所华电电器公司1451省计量院2年主要配套设备智能型互感器校验仪HEH-H2级武汉高压研究所华电电器公司AD003省计量院1年负载箱FY96H（0.1-50） 武汉高压研究所华电电器公司200004省计量院1年升流器SL4-1 武汉高压研究所华电电器公司1478省计量院1年四、计量标准的主要技术指标1、 额定一次电流 （ 5-1000）A2、 额定二次电流 5A3、 额定功率因数 14、 额定负载5VA5、 额定频率 ： 50HZ6、 额定电压:： 500V最大变差 ： 0.02%，准确度等级： 0.05级五、环境条件序 号项 目要 求实 际 情 况结 论1温度(1035)(212)合格2湿度不大于80%65%RH合格345六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量标准器标准电流互感器0.01级黑龙江省计量院比较法本所计量标准器标准电流互感器0.05级(5-1000)A/5A比较法工作计量器具工作电流互感器 (5-1000)A/5A0.2级及以下七、计量标准的重复性试验 用一级电流互感器LMFJI0.06型，表号为07707。在装置正常工作条件下，额定频率50Hz，温度为（205）时，电流负荷的有功分量在1%120%，额定电流范围，当cos=1时，状态下进行10次测量，测量结果如下。序号XIX-（X-）210.00190.000070.000000004920.00210.000130.000000016930.00180.000170.000000028940.00190.000070.000000004950.00210.000130.000000016960.00190.000070.000000004970.00210.000130.000000016980.00200.000030.000000000990.00200.000210.0000000009100.00190.000070.00000000490.001970.000000101=0.0001%满足JJG313-1994规程要求？测量不确定度：U =0.012% SU 结论:S小于U 合格判据：已建计量标准至少每年进行一次重复性试验，测得的重复性应满足检定或校准结果的测量不确定度的要求。八、计量标准的稳定性考核 根据计量检定规程和技术规范对稳定考核方法规定，选一级较稳定电流互感器，测 量的周期间隔大于一个月测量10次，测量结果见下表测量日期测量次数2008.3.102008.6.102008.9.102008.12.1010.00340.00310.00320.003320.00310.0320.00320.003330.00310.00340.00340.003540.00340.00320.00320.003650.00330.00320.00330.003560.00320.00340.00320.003470.00320.00330.00310.003480.00310.00320.00330.003490.00320.00340.00340.0035100.00320.00330.00340.00350.003220.003270.003270.00344m0.0033稳定性max-min=0.00344-0.00322=0.00022 最大允许误差：0.05% 因为测量结果的最大值和最小值之差为0.00022%， 则重复性0.00022%0.05%最大允许误差，所以采用本标准测量其稳定性符合要求。结论：合格判据：若计量标准在使用中采用标称值或示值，则稳定性应小于计量标准的最大允许误差的绝对值；如加修正值使用，则应小于修正值的扩展不确定度。九、检定或校准结果的测量不确定度评定（一、）电流互感器比值差测量结果的不确定度评定1、概述1.1、测量依据：JJG313-1994电流互感器检定规程1.2、环境条件：温度(1035)， 相对湿度80%1.3、标准互感器：准确度0.05级 量程一次电流( 5-1000)A 二次电流5A1.4、被测电流互感器：准确度0.5级 量程500A 二次电流5A1.5 测量过程：将标准电流互感器与被检电流互感器在额定变比条件下，采用比较法测量，将校验仪测得电流上、下的两次比值差读数的算术平均值作为被测互感器在额定电流比时的比值差。1.6、评定结果的使用：符合上述条件，一般可直接使用本不确定度的评定方法。额定电流在20%、100%、120%时的比差测量结果的不确定度可直接使用本不确定度的评定结果2 数字模型 式中 fx-被检电流互感器的比值差。 Fp- 效验仪所测得的电流上升、下降比差算术平均值。3、输入两的标准不确定度的评定 输入量fp的标准不确定度u(fp)的来源有两方面：在重复性条件下被测互感器的测量重复性引起了不确定度分项u(fp)，采用A类评定方法：标准互感器误差引起的不确定度分项u(fp2)，采用B类评定方法。 根据校验仪技术指标可值，在被测量值较小时，由于校验仪误差引起的不确定度只要由最小分度值引起的，而该不确定度在由测量重复引起的不确定度分项u(fp1)中。因此，当被测量值较小时，由校验仪误差引起的不确定度可以不再另作分析。3.1、标准不额定度分析u(fp1)的评定 该不确定度分项主要由于对被测互感器的测量不重复引起的可通过连续测量得到测量时，采用A类方法评定。磁场影响等引起的不确定度包含在此标准不确定度分项中，不 分析评定。 对一级互感器，在5A/5A量限，额定电流100%时，测量10次。得升、降比差的算术平均值的测量列为 0.039%、0.033%、0.035%、0.034%、0.039%、0.035%、0.038%、0.033%、0.038%、0.036% 。p=0.036%.单项实验样差 =0.0021% 在任选两台同类互感器，分别在20%、100%、120%电流时，重复性条件下，连续测10次共得9组升降比值差的算术平均值的测量列，每组测量列分别按上述方法算得单次标差如下：额定电流比20%100%120%实验标准样差S1 0.0019%S4 0.0021%S7 0.0018%S2 0.0022%S5 0.0019%S8 0.0020%S3 0.0020%S6 0.0020%S9 0.0018%九、检定或校准结果的测量不确定度评定合并标准差0.0020%U=（Sp1）=Sp=0.0020% 自由度 V1=9(10-1)=813.2、标准不确定度分项U(fp2)的评定该不确定度分项主要是标准电流互感器误差引起的，标准电流互感器经检定合格，比差值最大误差 e=0.01%，其半宽G=0.01%，在此区间内可以为服从均匀分布，包含因子k= U(p)=0.01%/ =0.0058%估计U（fp2）/U（fp2）=0.1 自由度V（fp2）=503.3、标准不确定度U(p)的计算 U(fp)= V(p)=614、合成标准不确定度评定4.1、灵敏系数 数学模型 fx=fp 灵敏系数 C=14.2、合成标准不确定度汇总表如下：标准不确定度分量不确定度来源C标准不确定度CU(fp)自由度U(fp)U(fp1)U(fp2)对不测量的测量不重复标准互感器误差10.0061%0.0020%0.0058%0.0061%6181504.3、合成标准不确定度U(fp)的估算 Uc2(fx)=C2U2(fp) Uc(fx)= CU(fp)=0.0061%4.4、合成标准不确定度的有效自由度 Veff=V(fp)=615、扩展不确定度的评定取置信概率p=95%,有效自由度Veff=61，查t分布表并将有效自由度近似取整为50， 得到kp=t95(50)=2.01扩展不确定度为 U95= t95(50)Uc(fx)=2.010.0061%=0.012%同理，对0.5级互感器其余量程额定电流分别为20%、100%、120%时的比值差的测量结果的扩展不确定度进行评定得到U95=0.012%。6、 不确定度报告0.5级互感器比值差的测量结果的扩展不确定度为U95=0.012% Veff=507、 校准测量能力： 互感器属较稳定被测对象，由被测不确定度给测量带来的不确定度影响可忽略，因此0.5级互感器校准测量能力U可用K=2的扩展不确定度来表示 U=2Uc()=20.0061%=0.012%(二)、电流互感器相位差测量结果不确定度评定：1、概述：依据环境条件同上1.2、测量标准：相位差限值0.2被测对象：相位差限值301.3、测量过程：比较法测量、校验仪上电流3升降得的两次相位差读书的算术平均值作为被检互感器在额定变比时相位差。1.4、评定结果的使用：符合上述条件的测量，可直接使用本不确定度的评定法，额定电流在20%、100%、120%时相位差测量结果可用本不确定度的评定结果。2、数学模型：=式中：被检互感器相位差 校验仪升降测得的相位差算术平均值3、输入量的标准不确定度的评定输入量的标准不确定度U(p)的来源有两方面：在重复条件下由对被测互感器的测量不重复引起的不确定度分项U(P1)，采A类评定法：标准互感器引起的不确定度分项U（p2）,采用B类评定法。3.1、标准不确定度分项(P1)的评定 该分项主要由被测互感器测量不重复引起的，可通过连续测量得到测量，采用A类评定法。磁场影响的不确定度已包含在此标准分项中，不另分析。 对互感器，在5A/5A量程，额定电流100%，测量10次序号12345678910测量值-0.86-0.70-0.49-0.85-0.67-0.96-0.92-0.89-0.53-0.63 単次试验标差 在任选2台同类互感器，分别在20%、100%、120%额定电流，各在重复条件下测10次，共得9组电流升、降比差算术平均值测量例，每组测量例按上法计算得单次标差如下表：额定电流比20%100%120%试验标准差SiS1 0.20S4 0.23S7 0.19S2 0.17S5 0.15S8 0.18S3 0.20S6 0.21S9 0.15 合并标差 自由度 V1=9(10-1)=813.2、标准不确定度分项U(fp2)的评定该不确定度分项主要是标准电流互感器误差引起的，标准电流互感器经检定合格，比差值最大误差 e=0.2，半宽G=0.2，在此区间内可以为服从均匀分布，包含因子k= U(p)=0.2/ =0.115估计U（p2）/U（p2）=0.1 自由度V（p2）=503.3、标准不确定度U(p)的计算 U(p)= V(p)=2014、合成标准不确定度评定4.1、灵敏系数 数学模型 x=p 灵敏系数 C=14.2、合成标准不确定度汇总表如下：标准不确定度分量不确定度来源C标准不确定度CU(p)自由度U(p)U(p1)U(p2)对不测量的测量不重复标准互感器误差10.220.190.170.2220181504.3、合成标准不确定度U(fp)的估算 Uc2(x)=C2U2(p) Uc(x)= CU(p)=0.224.4、合成标准不确定度的有效自由度 Veff=V(p)=2015、扩展不确定度的评定取置信概率p=95%,有效自由度Veff=201，查t分布表并将有效自由度近似取整为100，得到kp=t95(100)=1.984 0.5级电流互感器在在5A/5A量程，额定电流分别在20%、100%、120%时的相位差的测量结果的扩展不确定度为U95： U95= t95(100)Uc(x)=1.9840.22=0.44同理，对0.5级互感器其余量程额定电流分别为20%、100%、120%时的相位差的测量结果的扩展不确定度进行评定得到U95=0.44。6、不确定度报告：0.5级互感器比值差的测量结果的扩展不确定度为U95=0.44 Veff=1007、校准测量能力： 电流互感器属较稳定被测对象，由被测不确定度给测量带来的不确定度影响可忽略，因此0.5级互感器校准测量能力U可用k=2的扩展不确定度来表示 U=2Uc()=20.22=0.447.2、标准不确定度汇总表 将7.1条得到的U(V)=3.1810-3V替换上表标准不确定度汇总表中的U(V)，从中得到评定校准能力的标准不确定度，汇总如下：标准不确定度分量U(Vi)不确定度来源标准不确定度CiCiU(Vi)U(V)电压表测量不重复3.1810-3V13.1810-3VU(Vn)校验仪不准1.732V-11.732V7.3、合成不准不确定