三相电能表测量误差不确定分析报

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。三相电能表测量误差不确定分析报三相电能表检定装置不确定分析报告.三相四线电能表测量误差不确定分析报告1 概述1.1 测量依据：JJG307-2006机电式交流电能表检定规程1.2 环境条件：温度（20±2），相对湿度（3585）%。1.3 测量标准：三相电能表检定装置，型号CJ-3000D，规格60V380V,(0100)A，准确度级别为0.1级。1.4 被测对象：三相四线有功电能表，准确度等级1.0级，型号DTSD847-F4，规格3×220/380V；3×1.5(6)A

2、， 编号为000337331.5 测量过程：三相电能表检定装置输出一定功率给被检表，并对被检表进行采样积分，得到的电能值与装置输出的标准电能值比较，得到被检表在该功率时的相对误差。1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定方法。 2 数学模型r=r0 式中： r被检电能表的相对误差； r0三相电能表检定装置上测得的相对误差。3 输入量的标准不确定度评定输入量r0的标准不确定度u(r0)的来源主要有两个方面：在重复性条件下由被测电能表测量重复性引起的不确定度分量u(r01)，采用A类评定方法；由三相电能表检定装置的误差引起的不确定度分量u(r02)，采用B类评

3、定方法。3.1 标准不确定度分量u(r01)的评定该不确定度分量主要是由于被检电能表的测量不重复引起的，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。（1）对1.0级被测三相四线电能表在3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0的Imax量程上每天测量2次，每点重复测量10次，得到测量列如表1.1所示：表1.1 被检电能表的相对误差 %次数12345678910测量值1-0.09-0.08-0.08-0.09-0.09-0.06-0.06-0.09-0.08-0.09测量值2-0.08-0.10-0.08-0.09-0.09-0.11-0.06-0.09-

4、0.09-0.09测量值3-0.09-0.06-0.09-0.08-0.06-0.09-0.08-0.06-0.09-0.08测量值4-0.08-0.09-0.09-0.08-0.11-0.09-0.08-0.06-0.09-0.09平均值 %单次试验标准差 s1= 0.012%同理得到s2= 0.013%，s3=0.013%， s4=0.014%。则，合并样本标准差sp= sp= 标准不确定度分量 u(r01)= sp=0.013%自由度 v(r01)=4×(10-1)=36（2）对1.0级被测三相四线电能表在3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1

5、.0的Ib量程上每天测量2次，每点重复测量10次，得到测量列如表1.2所示：表1.2 被检电能表的相对误差 %次数12345678910测量值1-0.09-0.11-0.08-0.11-0.08-0.08-0.09-0.09-0.08-0.11测量值2-0.09-0.09-0.07-0.09-0.08-0.09-0.09-0.08-0.08-0.06测量值3-0.08-0.07-0.09-0.11-0.09-0.11-0.08-0.09-0.11-0.08测量值4-0.08-0.09-0.08-0.09-0.11-0.09-0.08-0.08-0.09-0.11单次试验标准差 s1= 同理得到

6、s2= 0.011%，s3=0.015%， s4=0.012%。则，合并样本标准差sp= 标准不确定度分量 u(r01)= sp=0.013%自由度 v(r01)=4×(10-1)=36(3) 对1.0级被测三相四线电能表在3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0的0.5Ib量程上每天测量2次，每点重复测量10次，得到测量列如表1.3所示：表1.3 被检电能表的相对误差 %次数12345678910测量值1-0.16-0.10-0.10-0.08-0.09-0.10-0.09-0.08-0.10-0.09测量值2-0.14-0.10-0.10-0.

7、09-0.11-0.09-0.09-0.08-0.08-0.09测量值3-0.10-0.09-0.10-0.09-0.08-0.09-0.10-0.09-0.10-0.09测量值4-0.10-0.14-0.08-0.11-0.11-0.08-0.08-0.09-0.08-0.09单次试验标准差 s1= 同理得到s2= 0.010%，s3=0.007%， s4=0.012%。则，合并样本标准差sp= 标准不确定度分量 u(r01)= sp=0.010%自由度 v(r01)=4×(10-1)=36 (4) 对1.0级被测三相四线电能表在3×220/380V；3×1.5

8、（6）A；cos=1.0的0.1Ib量程上每天测量2次，每点重复测量10次，得到测量列如表1.4所示：表1.4 被检电能表的相对误差 %次数12345678910测量值1-0.12-0.10-0.11-0.12-0.11-0.12-0.11-0.11-0.13-0.11测量值2-0.12-0.10-0.11-0.10-0.12-0.10-0.10-0.11-0.09-0.12测量值3-0.12-0.11-0.11-0.12-0.11-0.11-0.13-0.11-0.10-0.12测量值4-0.10-0.12-0.12-0.08-0.09-0.09-0.08-0.11-0.09-0.09单次试

9、验标准差 s1= 同理得到s2= 0.009%，s3=0.009%， s4=0.015%。则，合并样本标准差sp= 标准不确定度分量 u(r01)= sp=0.011%自由度 v(r01)=4×(10-1)=36(5) 对1.0级被测三相四线电能表在3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)的Imax量程上每天测量2次，每点重复测量10次，得到测量列如表1.5所示：表1.5 被检电能表的相对误差 %次数12345678910测量值1-0.08-0.06-0.07-0.07-0.08-0.08-0.07-0.06-0.07-0.08测量值2-0.

10、06-0.08-0.07-0.07-0.08-0.07-0.08-0.08-0.07-0.07测量值3-0.08-0.07-0.08-0.06-0.07-0.07-0.08-0.07-0.08-0.07测量值4-0.08-0.06-0.07-0.06-0.07-0.07-0.08-0.060.08-0.07单次试验标准差 s1= 同理得到s2= 0.007%，s3=0.007%， s4=0.007%。则，合并样本标准差sp= 标准不确定度分量 u(r01)= sp=0.007%自由度 v(r01)=4×(10-1)=36(6) 对1.0级被测三相四线电能表在3×220/38

11、0V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)的Ib量程上每天测量2次，每点重复测量10次，得到测量列如表1.6所示：表1.6 被检电能表的相对误差 %次数12345678910测量值1-0.07-0.08-0.08-0.07-0.06-0.06-0.06-0.08-0.08-0.07测量值2-0.08-0.08-0.06-0.07-0.06-0.06-0.06-0.08-0.09-0.08测量值3-0.09-0.08-0.07-0.08-0.07-0.10-0.06-0.07-0.08-0.06测量值4-0.08-0.08-0.08-0.08-0.08-0.06-0.08-0.09

12、-0.08-0.06单次试验标准差 s1= 同理得到s2= 0.014%，s3=0.013%， s4=0.013%。则，合并样本标准差sp= 标准不确定度分量 u(r01)= sp=0.012%自由度 v(r01)=4×(10-1)=36(7) 对1.0级被测三相四线电能表在3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)的0.5Ib量程上每天测量2次，每点重复测量10次，得到测量列如表1.7所示：表1.7 被检电能表的相对误差 %次数12345678910测量值1-0.02-0.09-0.09-0.08-0.09-0.08-0.08-0.09-0.

13、08-0.09测量值2-0.12-0.08-0.09-0.08-0.08-0.09-0.08-0.09-0.09-0.08测量值3-0.09-0.09-0.09-0.08-0.08-0.09-0.08-0.08-0.09-0.09测量值4-0.09-0.12-0.09-0.08-0.08-0.08-0.08-0.09-0.09-0.08单次试验标准差 s1= 同理得到s2= 0.012%，s3=0.007%， s4=0.012%。则，合并样本标准差sp= 标准不确定度分量 u(r01)= sp=0.014%自由度 v(r01)=4×(10-1)=36(8) 对1.0级被测三相四线电能

14、表在3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)的0.2Ib量程上每天测量2次，每点重复测量10次，得到测量列如表1.8所示：表1.8 被检电能表的相对误差 %次数12345678910测量值1-0.10-0.09-0.10-0.10-0.11-0.10-0.11-0.09-0.10-0.09测量值2-0.10-0.09-0.10-0.10-0.09-0.10-0.10-0.09-0.11-0.10测量值3-0.10-0.10-0.09-0.11-0.10-0.11-0.10-0.10-0.11-0.09测量值4-0.10-0.10-0.09-0.11-0

15、.08-0.10-0.08-0.10-0.09-0.10单次试验标准差 s1= 同理得到s2= 0.006%，s3=0.007%， s4=0.011%。则，合并样本标准差sp= 标准不确定度分量 u(r01)= sp=0.008%自由度 v(r01)=4×(10-1)=363.2 标准不确定度分量u(r02)的评定该不确定度分量主要是由三相电能表检定装置的误差引起，采用B类评定。三相电能表检定装置的准确度等级为0.1级，服从正态分布。故u(r02)= 0.1%/ =0.058% 自由度 n（r02）3.3 输入量r0的标准不确定度u(r0)的计算(1) 三相四线电能表3×2

16、20/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时Imax的标准不确定度为 u(r0)= 0.06%自由度n(r0)（2）三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时Ib的标准不确定度为 u(r0)= 0.06%自由度n(r0)(3) 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时0.5Ib的标准不确定度为 u(r0)= 0.06%自由度n(r0)(4) 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时0.1Ib的标准不确定度为 u(r0)= 0

17、.06%自由度n(r0)(5) 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)时Imax的标准不确定度为 u(r0)= 0.06%自由度n(r0)(6) 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)时Ib的标准不确定度为 u(r0)= 0.06%自由度n(r0)(7) 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)时0.5Ib的标准不确定度为 u(r0)= 0.06%自由度n(r0)(8) 三相四线电能表3×220/380V；3

18、15;1.5（6）A；cos=0.5(L)时0.2Ib的标准不确定度为 u(r0)= 0.06%自由度n(r0)4.合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数数学模型 r=r0灵敏系数 C=¶rH/¶r0=14.2合成不确定度汇总 4.2.1三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时Imax的合成标准不确定度汇总于表2.1。表2.1 合成标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源c标准不确定度c· u(r0)vu(r0)10.06%0.06%u(r01)测量重复性0.013%36u(r02)检定装置的误差0.058

19、%4.2.2三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时Ib的合成标准不确定度汇总于表2.2。表2.2 合成标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源c标准不确定度c· u(r0)vu(r0)10.06%0.06%u(r01)测量重复性0.013%36u(r02)检定装置的误差0.058%4.2.3 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时0.5Ib的合成标准不确定度汇总于表2.3。表2.3 合成标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源c标准不确定度c· u(r0)

20、vu(r0)10.06%0.06%u(r01)测量重复性0.010%36u(r02)检定装置的误差0.058%4.2.4三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时0.1Ib的合成标准不确定度汇总于表2.4。表2.4 合成标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源c标准不确定度c· u(r0)vu(r0)10.06%0.06%u(r01)测量重复性0.011%36u(r02)检定装置的误差0.058%4.2.5 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5L时Imax的合成标准不确定度汇

21、总于表2.5。表2.5 合成标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源c标准不确定度c· u(r0)vu(r0)10.07%0.06%u(r01)测量重复性0.007%36u(r02)检定装置的误差0.058%4.2.6 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5L时Ib的合成标准不确定度汇总于表2.5。表2.6 合成标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源c标准不确定度c· u(r0)vu(r0)10.06%0.06%u(r01)测量重复性0.012%36u(r02)检定装置的误差0.058%4.2.7 三相四线电

22、能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5L时0.5Ib的合成标准不确定度汇总于表2.5。表2.7 合成标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源c标准不确定度c· u(r0)vu(r0)10.06%0.06%u(r01)测量重复性0.014%36u(r02)检定装置的误差0.058%4.2.8 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5L时0.2Ib的合成标准不确定度汇总于表2.5。表2.8 合成标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源c标准不确定度c· u(r0)vu(r0)

23、10.06%0.06%u(r01)测量重复性0.008%36u(r02)检定装置的误差0.058%5.合成标准不确定度5.1 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时Imax的合成标准不确定度 uC2(gH)=C2u2(g0)uC(gH)=|C|u(g0)=0.006%，自由度neff=n(r0)5.2 三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时Ib的合成标准不确定度 uC2(gH)=C2u2(g0)uC(gH)=|C|u(g0)=0.006%，自由度neff=n(r0)5.3 三相四线电能表

24、3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时0.5Ib的合成标准不确定度 uC2(gH)=C2u2(g0)uC(gH)=|C|u(g0)=0.006%，自由度neff=n(r0)5.4三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时0.1Ib的合成标准不确定度 uC2(gH)=C2u2(g0)uC(gH)=|C|u(g0)=0.006%，自由度neff=n(r0)5.5三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)时Imax的合成标准不确定度 uC2(gH)=C2u2

25、(g0)uC(gH)=|C|u(g0)=0.006%，自由度neff=n(r0)5.6三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)时Ib的合成标准不确定度 uC2(gH)=C2u2(g0)uC(gH)=|C|u(g0)=0.006%，自由度neff=n(r0)5.7三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)时0.5Ib的合成标准不确定度uC2(gH)=C2u2(g0)uC(gH)=|C|u(g0)=0.006%，自由度neff=n(r0)5.8三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=0.5(L)时0.2Ib的合成标准不确定度 uC2(gH)=C2u2(g0)uC(gH)=|C|u(g0)=0.006%，自由度neff=n(r0)6.扩展不确定度的评定 取置信概率p = 95%，包含因子k=2，则扩展不确定度三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cos=1.0时Imax的扩展不确定度为 U95= k·uc(r)=2×0.06%