变压比电桥测量结果的不确定度评定

【摘要】变压比电桥是测量变压器变压比的专用仪器，可测量单项、三相变压器及电压互感器的变比值。本文介绍了变压比电桥检定装置检定单相变压比电桥和三相电压比电桥测量结果的不确定度评定方法，为评定变压比电桥的不确定度提供参考。

【关键词】变压比电桥；变压器；不确定度评定

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.017

Uncertainty Assessment of Transformer Ratio Bridge Measurements

HUANG Peng

（Am Incorporation for Metrology and Testing Technology Services， Shenyang 110031， China）

Abstract： Transformer ratio bridge is a special instrument for measuring transformer transformer ratio， can measure the transformation ratio value of single-item， three-phase transformer and voltage transformer， this paper introduces the uncertainty evaluation method of single-phase transformer ratio bridge and three-phase voltage ratio bridge measurement results with transformer ratio bridge verification device， providing reference for evaluating the uncertainty of transformer ratio bridge.

Key words： transformer ratio bridge； transformer； uncertainty assessment

1单相变压比电桥的测量不确定度

1.1概述

1）测量依据。依据JJG 970—2002《变压比电桥》检定规程。2）环境条件。环境温度（20±5）℃，相对湿度（30～80）%。3）计量标准。变压比电桥检定装置。测量范围变比值为1～ 10000，测量准确度级别为0.01级。4）被测对象。单相变压比电桥。5）测量方法。检测单相变压比电桥采用的是直接测量法。用单相变压比电桥检定装置作标准，选择好被测单相变压比电桥的相关参数，调节变压比电桥检定装置上的变比标准器示值至检定点。读取变压比电桥的测量值，被检仪器的示值误差等于测量值与实际值之差。

1.2建立数学模型，列出不确定度传播律

1.2.1数学模型

1.3标准不确定度的评定

1.3.1被检单相变压比电桥的重复性带来不确定度分量

被检单相变压比电桥重复测量引起的不确定度采用A类方法进行评定。以一台“现有的最佳仪器”0.05级数显变压比电桥为例，选择比值10为测量点，进行独立10次测量，测量误差见表1。

平均值：-γp=0.015。

1.4标准不确定度汇总表

单相变压比电桥不确定度见表2。

1.5合成标准不确定度的评定

1.6擴展不确定度的确定

1.6.1选择测量点扩展不确定度

1.6.2在其他校准点不确定度

2三相变压比电桥的测量不确定度

2.1概述

1）测量依据。依据JJG 970—2002《变压比电桥》检定规程。2）环境条件。环境温度（20±5）℃，相对湿度（30～80）%。3）计量标准。变压比电桥检定装置，测量范围：10、20、50、100；连接方式：Y/y、D/d、Y/d、D/y，测量准确度级别为0.01级；标准设备：三相组合电压互感器，型号为TR-I，准确度等级0.01级。4）被测对象。三相变压比电桥。5）测量方法。检测三相变压比电桥采用的是直接测量法。用变压比电桥检定装置作标准，选择好被测三相变压比电桥相关参数，调节变压比电桥检定装置上的变比标准器示值至检定点。读取三相变压比电桥的测量值，被检仪器的示值误差等于测量值与实际值之差。

2.2建立数学模型，列出不确定度传播率

2.2.1数学模型

2.3标准不确定度的评定

2.3.1被检三相变压比电桥的重复性带来不确定度分量被检三相变压比电桥在重复条件下，重复测量引起的不确定度也采用A类方法进行评定。以一台“现有的最佳仪器”0.05级数显变压比电桥为例，用比值10为测量点，选择三相连接方式中的Y/y进行10次测量，其他相（D/d、Y/d、D/y）同理。

测量误差见表3。

平均值，y=0.007。

2.3.2标准器带来不确定度的分量

2.4标准不确定度汇总表

三相变压比电桥不确定度见表4。

2.5合成标准不确定度的评定

2.6.3常规仪器测量不确定度

上述不确定度评定过程和方法对于不同等级、不同用途要求的电流互感器，全量程扩展相对不确定度相同，见表5。

3结束语

本文介绍了单相和三相变压比电桥的测量不确定度评定方法，对扩展不确定度进行了全因素考虑并进行了计算，得到各个等级常用仪器的不确定度结果。因此，在实际校准过程当中，应重点注意校準的操作过程，同时使用有效溯源的标准器，从而降低误差。

【参考文献】

[1]变压比电桥：JJG 970—2002[S]

[2]何小兵，张欣.变压比电桥检定装置[Z].2002.

[3]胡国龙.用变压比电桥确定绕组的匝数及组别[J].变压器，2008（9）：66-67.

【作者简介】

黄鹏，男，1993年出生，工程师，学士，研究方向为电磁学计量。

（编辑：李加鹏）