三相标准电能表测量结果不确定度评定分析

武轶卫

【摘要】本文以CL317型三相标准电能表作为量值比对的比对标准，探析在电能量值比对中三相标准电能表的测量结果的不确定度评定方法。

【关键词】量值比对;三相标准电能表;测量结果;不确定度评定

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.008

Evaluation and Analysis of Uncertainty of Measurement Results of Three-Phase Standard Watt Hour Meter

WU Yi-wei

（Electric Energy Metering Center of Ulanqab Electric Power Supply Company，Ulanqab 012000，China）

Abstract：Taking CL317 three-phase standard electric energy meter as the comparion standard of quantity value comparison as an example，this paper analyzed the uncertainty evaluation method of the measurement results of three-phase standard electric energy meter in electric energy value comparison.

Key words：value of quantity comparison;three-phase standard electric energy meter;measurement results;uncertainty evaluation

1概述

1）测量依据：JJG 1085—2013《标准电能表》。2）环境条件：温度：20.5℃;相对湿度：50%RH。3）被测对象：0.05级三相标准电能表，型号：CL317。4）测量过程：比对（检定）装置对同等级的被检标准电能表，采用标准表法测定被检标准电能表的相对误差。

2测量模型

γ=γ₀+Δγ

式中，γ——被检三相标准电能表的相对误差，%;

γ₀——三相电能表检定装置测得的相对误差，%。

3测量不确定度来源分析

输入量γ₀的标准不确定度u（γ₀）的来源主要有三个方面：1）在重复性条件下由多次连续测量所得测得值之间的分散性引起的不确定度分量u（γ₀₁），采用A类评定方法。对环境温度、湿度、电压、频率、波形、外部磁感应度等，在规程允许范围内的微小变化所引起的测得值的分散性，其不确定度影响量已包含在重复性测量结果中，不再逐一单独评定。2）由三相电能表检定装置的误差引起的测量不确定度分量u（γ₀₂），采用B类评定方法。3）测量所得相对误差的修约间距引起的不确定度分量u（γ₀₃），采用B类评定方法。

3.1标准不确定度u（Yγ₀₁）的A类评定

1）在重复性条件下，对0.05级三相标准电能表在220 V，

5 A，COSφ=1;220 V，5 A，COSφ=0.5 L;220 V，1 A，COSφ=1;220 V，1 A，COSφ=0.5 L四个测量点分别进行十次独立的重复测量，测量值见表1。

3）计算实验标准偏差s（γ₀₁）。通过以上表格中的一系列测得值，用统计分析方法获得单个测得值γ_i的實验标准偏差，计算公式如下：

其中，n=2，自由度v=n-1。

3.2标准不确定度u（γ₀₂）的B类评定

1）根据JJG597—2005《交流电能表检定装置》中给出0.05级三相电能表检定装置在COSφ=1时，装置最大允许误差为±0.05%;在COSφ=0.5L时，装置最大允许误差为±0.07%。由此可知，COSφ=1时，半宽度a为0.05%;COSφ=0.5L时，半宽度a为0.07%。

3）计算B类标准不确定度u（γ₀₂）

3.3标准不确定度u（γ₀₃）的B类评定

2）计算B类标准不确定度u（γ₀₃）

4合成标准不确定度

1）在220V，5A，COSφ=1测量点下：

2）在220V，5A，COSφ=0.5L测量点下：

3）在220V，1A，COSφ=1测量点下：

4）在220V，1A，COSφ=0.5L测量点下：

5扩展不确定度的评定

取包含概率P为0.95，由v_eff=50，查表得：k₉₅=t_0.95（50）=2.01，则扩展不确定度为：U₉₅=k₉₅u_c（γ₀）。

1）在220V，5A，COSφ=1且220V，1A，COSφ=1测量点下：U₉₅=k₉₅u_c（γ₀）=2.01×0.0288%=0.06%。

2）在220V，5A，COSφ=0.5L且220V，1A，COSφ=0.5L测量点下：U₉₅=k₉₅u_c（γ₀）=2.01×0.023%=0.08%。

各测试点测量不确定度见表3。

6扩展不确定度报告

1）在220V，5A，COSφ=1测量点下相对误差测量结果的扩展不确定度：

2）在220V，5A，COSφ=0.5L测量点相对误差测量结果的扩展不确定度：

3）在220V，1A，COSφ=1测量点下相对误差测量结果的扩展不确定度：

4）在220V，1A，COSφ=0.5L测量点相对误差测量结果的扩展不确定度：

7结语

本文介绍了在电能表电能量值比对中，参比实验室对比

对标准的测量结果进行不确定度评定分析的方法，为此类电能量值比对中同等级的标准电能表的测量结果的不确定度评定提供参考。本文不确定度评定方法也适用于各等级电能表及电能表检定装置测量结果的不确定度评定。

【参考文献】

[1]测量不确定度评定与表示：JJG1059.1—2012[S].

[2]标准电能表：JJG1085—2013[S].

[3]交流电能表检定装置：JJG597—2005[S].