气体继电器流速定值测量结果的不确定度分析.docx

1、第30卷增刊2011年12月青海电力QINGHAIELECTRICPOWERVol.30增刊Dec.,2011气体继电器流速定值测量结果的不确定度分析何凌，王生渊,黄中华，汤雄华,雷国斌（青海电力科学试验研究院，青海西宁810008）摘要：气体继电器是油浸变压器的一种保护装置，当变压器内部故障使油分解产生气体或造成油流冲动超过定值时,气体继电器接点动作，接通指定的控制回路,并及时发出信号或自动切除变压器，以达到保护变压器的目的。为保证气体继电器流速定值测量结果的正确有效，文章针对气体继电器定值测量结果进行了不确定度分析,以供业内同行参考。关键词：气体继电器；流速定值；测量结果；不确定度中图分类

2、号：TM58文献标识码：B文章编号：1006-8198（2011）增-0036-03UncertaintyAnalysisofConstantFlowRateMeasurementResultforGasRelayHELin,WANGSheng-yuan,HUANGZhong-hua,TANGXiong-hua,LEIGuo-binAbstract:Hiegasrelayisaprotectivedeviceforoil-immersedtransformer.Whenthetransformerinternalfaultsmaketheoildecompositionofgas,thegas

3、relaysendssignalorautomaticremovalofthetransformer,thepurposeistoprotectthetransformer.Inordertoensurethecorrectandeffectiveofconstantflowratemeasurementresultsforgasrelay,thepaperanalyzestheuncertaintyofconstantflowratemeasurementforgasrelay,andprovidesreferencefortheindustrypeers.KeyWords：gasrelay

4、；flowrateconstant；measurementresults；uncertainty作者简介：何凌（1976-）,女，四川宜宾人，工.程师，从事电测工作。收稿日期：2011-09-091目的通过分析气体继电器流速定值测量结果不确定度，保证气体继电器流速定值测量的准确、可靠,及时发现不合格气体继电器，排除故障隐患,更好地保护变压器安全、稳定运行。2测量条件和方法测量依据:Q/QHDL0202010（青海电网QJ型气体继电器检验导则。环境条件：环境温度25相对湿度45%RH。被测气体继电器技术指标：型号名称QJ4-80-TH气体继电器，编号2007一5-106,制造厂为中国沈阳四兴继电

5、器制造有限公司。测量标准技术指标:型号名称MLR系列气体继电器试验检测系统，编号41153,制造厂为沈阳利达自动化研究所。测量方法:采用直接测量法，将气体继电器固定在测量标准微机测试仪上。启动微机测试仪,打开放气阀,微机测试仪会自动增加油流流速，当油流流速达到一定值时，就会推动挡板接通跳闸接点。此刻,标准微机测试仪自动测得气体继电器的流速定值。3数学模型不确定度评定的数学模型：V=vx（I）式中：v-流速定值的测量结果,rn/s;Vx流速定值的实测值,m/s。4测量结果不确定度来源分析被测气体继电器流速定值测量结果不确定度来源主要包括：1）密封性能的影响。气体继电器密封性能不好，导致漏油，就会

6、影响变压器油的流速。试验开始前,对被测气体继电器进行密封性能试验,要求试验合格。2）变压器油温的影响。变压器油的粘度随温度的降低而增大，直接影响变压器油的流速。根据Q/QHDL0202010（青海电网QJ型气体继电器检验导则，当变压器油温在25乜时，油温对油的粘度影响最小。试验中，保持油温在25T。3）变压器油清洁度的影响。变压器油中含有杂质或异物都会影响流速。试验前，对变压器油进行全面过滤，保证变压器油的清洁。4）标准装置管道清洁度的影响。标准装置管道中有杂物也会影响变压器油在管道中的流动,从而影响变压器油的流速。试验前，对标准装置管道进行彻底清理，保证管道中无杂物。.5）被测气体继电器测量

7、不重复引入的影响。按A类不确定度分析。6）安装位置的影响。气体继电器安装位置不同会影响变压器油的流速，按A类不确定度分析。7）标准表计准确度的影响。MLR微机测试仪的表计对流速定值的影响按B类不确定度分析。8）流速传感器准确度的影响。MLR微机测试仪流速传感器对流速定值的影响按B类不确定度分析。9）标准表计显示位数的影响。标准表计显示位数的影响按B类不确定度分析。5测量结果不确定度分析被测气体继电器流速测量结果不确定度分析包括A类和B类标准。5.1A类标准不确定度1）被测气体继电器测量不重复引入的标准不确定度u（Vx）。按照测量方法，将气体继电器安装在微机测试仪上，重复测得独立的10次流速定值

8、Vx。每测得一次流速定值，拆除连接线，卸下气体继电器，关闭标准设备，停留一分钟重新装上气体继电器、开机、接好连接线，再次测量流速定值Vx。测得的数据见表1。表1被测气体继电器流速定值Vx（io次）次数流速定值Vx/ms-i0341 1.0411.0582 1.0591.0453 L0471.0524 1.0471.04610L055平均值R=l.05m/s贝塞尔公式中代入表1数据,可以求出单次测量的实验标准偏差s(VQ。=7.78Xi。，m/s(2)Vx测量不重复引入的标准不确定度u（Vx）等于1倍单次测量的实验标准差s（匕）。u（Vx）=s（*）=7.78x10一3m/s自由度:u=10-1

9、=92）由于每次测试都重新安装气体继电器，所以气体继电器安装位置不同带来的不确定度已包含在Vx测量不重复引入的标准不确定度u（Vx）中。5.2B类标准不确定度1）标准表计准确度引入的标准不确定度与（V）。标准表计经上一级计量检定机构检定合格，准确度为±0.005m/s,半宽a=0.005m/s。在区间可认为服从均匀分布，包含因子k=7T,则”(v)=g/A=0.005/疗=2.89x10-3m/s(3)估计M(V)/"V)=0.1其自由度=502)流速传感器准确度引入的标准不确定度临(攻)。流速传感器经上一级计量检定机构检定合格，准确度等级为0.5级，当测量1.0m/s时，

10、最大允许示值误差±(0.5%x1)m/s=±0.005m/s,半宽a=0.005m/so在区间内可认为服从均匀分布，包含因子R=后,则u2(V)=a/k=0.005/#=2.89x10,m/s(4)估计Au2(V)/临(V)=01,其自由度%=503) 标准表计显示位数引入的不确定度u3(V)标准表计显示位数为0.001m/s,半宽a=0.0005m/So在区间内可认为服从均匀分布，包含因子k=有，则u3(V)=a/k=0.005/71=2.89x10"m/s(5)估计Au3(n/u3(V)=0.1,其自由度=5005.3测结果合成标准不确定度u(V)标准不确定度

11、分析汇总见表2O表2流速定值测结果的标准不确定度汇总序号符号来源类型分布标准不确定度m/s1u(Vx)vx测量不重复At分布7.78x1032Ui(V)标准表计不准B均匀分布2.89x10刁3u2(V)传感器不准B均匀分布2.89x10-34u3(V)表计鲂位数不够B均匀分布2.89x10-4影响标准不确定度的各分项互不相关,因此,合成标准不确定度u(V)由下式计算。u(n=/V(匕)+C云+C招(V)+C就(V)(6)式中，灵敏系数C-l,ct=c2=c3-lo则u(V)=丁子(气)+房(V)+"；(V)+&；()=/7.782+2.892+2.892+0.289yx10&

12、#39;m/s=8.79xlQ-3m/su=LE)eSai(V)4+(V)4卜"2以2(V)4+"33(*)rVViV2v3代入数据，得=0.008794财=0.00778厂0.皿894我妍0.000城七9+5050505.4测结果扩展不确定度U分析选取置信概率P=95%=11，查，分布表得包含因子如=土(1>)=奴(11)=2.0。气体继电器流速定值测量结果的扩展不确定度为：U95=kpxu(V)=2.0x8.79x10-3=1.8x10_2m/s(8)6测量结果不确定度报告:信概率P=95%,包含因子稣=2.0,被测气体继电器流速定值为1.05m/s时测量结果的扩展不确定度J/%为：弟5=18xlO"m/s,v