电能计量装置建标的稳定性考核及不确定度评定方法

1 计量标准的稳定性和重复性考核方法
按 文 献 ［1］规 定 ：“新 建 计 量 标 准 ，每 隔 一 段 时 间 （ 大 于 一 个 月 ）， 用 该计量标准对核查标准进行一组 n 次重复测量，取其算术平均值作为 该组的测量结果。共观测 m 组（m≥4）。取 m 个测量结果中的最大值和 最小值之差，作为新建计量标准在该时间段内的稳定性。 ” 1.1 稳定性考核方法
为加强电能计量标准的管理，保证量值传递的一致性、可靠性，根 据《中华人民共和国计量法》有关规定，凡企事业单位各项最高计量标 准器具都必须经有关人民政府计量新政部门主持考核合格后才能使 用。 申请建立计量技术标准考核过程成为建立计量技术标准，简称“建 标”。 电能表检定装置属于强制检定计量器具，必须经过考核合格才能 使用。 稳定性考核、重复性考核及测量不确定度评定是建标工作中重 要技术问题。 本文就检定装置建标中的稳定性考核、重复性考核及检 定结果的测量不确定度评定技术问题按文献 ［1］ 的要求进行实例论 述。
条件尽量相同，因此必须在尽量短的时间内完成重复性测量。
（2）测试方法：用计量标准测量一稳定的被测对象 ，检验点选为基
本量限的 上 量 限 ，在 功 率 因 数 1.0 和 0.5L 下 进 行 重 复 测 试 ，要 求 对 检
验点不少于 5～10 次的测量，在相邻测量之间，控制开关和调整设备应
加以操作。
合格
5
Cos准=1.0
0.0014
0.01
合格
2011 年 9 月
6
Cos准=0.5
0.0046
0.01
合格
Cos准=1.0L 及 Cos准=0.5L 满足|x軃 max-x軃 min|<0.05， 该计量标准稳 定 性
符合要求。
1.2 重复性测试方法
以（0.05 级）三相电能表标准装置为例：
（1）测试条件：重复性测试必须保证测试程序 、人员、仪器、环境等
以（0.05 级）三相电能表标准装置为例进行稳定性测试： （1）测 试 条 件 ：检 定 装 置 和 各 种 测 量 设 备 应 通 电 预 热 足 够 长 的 时 间,各影响量均在允许偏差之内； （2）测 试 方 法 ：测 试 时 ，用 该 计 量 标 准 对 稳 定 的 被 测 对 象 进 行 一 组 n 次测量，取其平均值作为测量结果，将该结果与上月测试结果比较， 求出差值作为计量标准的稳定性考核数据填入记录表中。 （3）测试用表: 型号：SZ-03A 等级:0.1 级 出厂号: 983009 （4）试验量程: 3×100V,3×5A。 （5）环境条件: 温度：20℃ 湿度 50%
U4(x)=0.05%/6 姨 3 =0.0048%
（下转第 435 页）
405
科技信息
○河务专论○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2012 年 第 33 期
项目 人工手动封口
机械封口
体积 2m3 2m3
表3
每个用时 120-130 秒
50-60 秒
队员人数 4人 3人
不确定度限 分布系数 kj 传播系数 Cj Uj=CJbj/kj
1
标准表（%）
0.05
3
2 标准表传递误差（%） 0.0025
姨3
4
导线压降
0.0083
姨3
1
0.0167
1
0.0096
1
0.0014
1
0.0048
（5） 合 成 不 确 定 度 合成不确定度可按下式计算：
●
【参考文献】 ［1］杨 忠 辉 .输 电 线 路 工 程 施 工 中 技 术 问 题 及 处 理 措 施 的 探 讨 [J]. 广 东 科 技 ，2008
作者简介：章金平，江西省电力公司检修分公司，从事电网规划研究工作。 ［责任编辑：汤静］
●
（上接第 405 页）
各不确定度分量汇总表
序号
不确定度源
功 率 因 数 为 Cos准=1.0 时 误 差 测 量 结 果 的 扩 展 不 确 定 度 为 ：U= 0.044% k=2
2007 年在老宅庄控导工程 4# 坝特大险情抢护中，利用了 装 载 机 装抛铅丝笼电动封口机封口，大大缩短了抢险时间，加快了抢险速度， 提高了抢险效率。
6 经济效益分析（表 4）
7 结束语
通过以上几对数据的对比，机械化抢险是传统抢险方式无法比拟 的，机械装抛铅丝笼封口是比较有效可行的，是人力装抛封口方式无 法达到的 ，是以后防汛抢险的发展趋势和必然要求 。 我们认为 ，机械化 的抢险和装载机装抛铅丝笼，不仅使用于黄河上抢险，也适应于其它 河流上抢险 。 机械与机械配合抢险 ，还是机械与人员配合抢险 ，才是我 们黄河上抢险的发展方向。
（3）测试用表:型号: SZ-03A. 精度:0.1 级. 出厂号:983009
（4）测试点：3×100V,3×5A Cos准=1.0 L 及 Cos准=0.5 L
（5）其重复性 s（yi）为：
n
姨 Σ s（yi）=
(yi -y軃)2
i=1
（文献［1］附录 C C-1）
n-1
式中：y軃— ——n 次测量结果的算术平均值； n— — — 重 复 测 量 次 数 。
2012 年 第 33 期
浅谈电能计量装置建标的稳定性考核及不确定度评定方法
张鑫 (宁夏电力公司银川供电局 宁夏 银川 750000)
【摘 要】实例介绍电能计量标准装置建标的计量标准稳定性考核和重复性考核及测量不确定度的评定方法和理解要点，为电能计量标准 装置建标工作中技术问题提供借鉴。
【关键词】建标；稳定性；重复性；不确定度
笼
竣工清理杂工 工日
6
35 210
小计
3465
装载
抛石
台班 0.6 2000 1200
机装 坦石排整
m2
40 11
少量抛石不到 440
2抛
位坦石坡排整
铅丝 竣工清理杂工 工日
6
笼 小计
35 210 1850
总之，装载机装抛铅丝笼，还有待于在以后的实际抢险中进一步 改进、完善、提高、。 人机配合抢险也有待于进一步探讨 ，但是根据黄河 上的险情，有发展快，危害大，抢护困难的特点，对机动抢险队的机械， 要充分考虑黄河险情的特点，充分开发利用各类抢险设备性能，才能 充分发挥出机械化抢险的巨大作用。 科
U2(x)=0.05%/5/ 姨 3 =0.0096 （3）标 准 电 能 表 误 差 化 整 引 入 的 不 确 定 分 量 ，对 电 能 测 量 相 对 误 差化整的间距为被检表的 1/10，修约可能引起的最大误差为被检表等 级的 1/20，该分量为正态分布。 不确定度分量：
u3(x)=0.05%/20/ 姨 3 =0.0014% （4）导 线 压 降 为 同 名 端 钮 间 电 位 差 引 起 的 不 确 定 度 ，不 介 入 电 压 互感器的装置，标准表与被检表电压高端间电位差与电压低端间电位 差之和与 装 置 输 出 电 压 的 百 分 比 因 不 超 过 装 置 最 大 允 许 误 差 的 1/6， 误差为正态分布。 不确定度分量：
［责任编辑：王洪泽］
●
（上接第 401 页）6 结束语
架空输电线路施工的重要性已经不言而喻，关系到每个电力工作 者的切身工作，在日常的输电线路的施工工作中一定要加强输电线路 施工的研究工作，争取为输电线路的施工带来革命性的发展，为输电 线路事业做出重要贡献。 科
(14). ［2］吴东灵.对高压 输 电 线 路 工 程 设 计 施 工 问 题 的 探 讨[J].建 材 与 装 饰 ：下 旬 刊 ， 2008(06). ［3］110～500kV 架空电力线路施工及验收规范[S].北京中国计划出版社，1991. ［4］董 吉 谔 .电 力 金 具 手 册 [M].北 京 :中 国 电 力 出 版 社 ，2000. ［5］孟遂民，孔伟. 架空输电线路设计[M].北京:中国电力出版社，2007.
（0.05 级）三相电能表标准装置的重复性试验记录
序号
时间
功率因数
y（%）
n
姨s（yi）=
Σ(yi -y軃)2
i=1
n-1
结论
备注
1
Cos准=1.0 0.0384
2011 年 7 月
2
Cos准=0.5 0.0364
3
Cos准=1.0 0.0406
2011 年 8 月
4
Cos准=0.5 0.0353
5
科技信息2012science为加强电能计量标准的管理保证量值传递的一致性可靠性根据中华人民共和国计量法有关规定凡企事业单位各项最高计量标准器具都必须经有关人民政府计量新政部门主持考核合格后才能使电能表检定装置属于强制检定计量器具必须经过考核合格才能使用
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○电力与能源○
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Cos准=1.0 0.0392
2011 年 9 月
6
Cos准=0.5 0.0399
0.0074 0.0071 0.0095 0.0094 0.0078 0.0068
合格 合格 Cos准=1.0 时， 合格 s（yi）≤0.005%
合格 Cos准=0.5 时， 合格 s（yi）≤0.007% 合格
2 测量不确定度评定方法
表 4 抛铅丝笼抢险经济效益分析比照表
试验地点：陆井控导工程
单位：100 立方米
施工 序号
方式
工作内容
单价 复价 单位 数量
(元) (元)
备注
抛石
工日 25 35 875 当地用工价格
调石费用
m3 100 5
500 20m 以外增加
人工
装抛 坦石排整
m2 160
8
1280
1
铅丝 恢复沿子石 m
30 20 600 浆砌石封顶
姨 ∑ u= Sn2+ (Qjuj)2 （文献［3］第十六章模块 5 ZY2500401005-8）
Cos准=1.0 时
U1.0= 姨0.012+0.01672+0.00962+0.00142+0.00482 =0.022(%) Cos准=0.5L 时
U0.5= 姨0.022+0.01672+0.00962+0.00142+0.00482 = 0.028（%) （6）扩 展 不 确 定 度 ： 扩展不确定度可按下式计算： U=ku （k=2）（文献［3］第十六章模块 5 ZY2500401005-10） Cos准=1.0 时 U1=ku1=2×0.022%=0.044% （k=2） Cos准=0.5L 时 U2=ku2=2×0.028%=0.056% （k=2） （7） 不 确 定 度 的 报 告
每小时完成量 27-30 个 60-72 个
对抢险进度的制约。 而且还可以连续抢护，恶劣天气也影响不大。
5 使用情况
2003 年在陆井控导工程 7 号坝特大险情抢护中， 装载 机 装 抛 铅 丝笼起到了决定性的作用。
自 2003 年以来在我单位出现的需要抛铅丝笼抢护的险情中一直 采用装载机装抛 铅 丝 笼 方 法 ，累 计 抛 石 量 15000 余 立 方 ，快 速 有 效 的 控制了险情的发展，取得巨大的社会效益。
以 下 就 （0.05 级 ） 三 相 电 能 表 标 准 装 置 为 例 ， 在 Cos准=1.0L 及 Cos准=0.5L 的情况下进行测量不确定度的评定。
（1）测 量 依 据 ：文 献 ［2］。 （2 ） 建 立 数 据 模 型 :γ＝γb+γL+γh+0.0291 （α－β ）tg准 γ— — — 被 检 表 的 相 对 测 量 误 差 γb— — — 标 准 表 测 得 的 相 对 误 差 γL— — — 导 线 压 降 带 来 的 误 差 γh— — — 标 准 互 感 器 的 比 例 误 差 （3）不 确 定 度 ： 不 确 定 度 误 差 的 来 源 ：1）电 压 、频 率 、温 度 变 化 引 入 的 误 差 2）负载功率因数变化引入的误差 3） 开关接触电阻变化引入的误差 （电子式装置为继电器接触电 阻） 4）光电采样变化引入的误差 5）标准仪表响应时间变化引入的误差 6）外磁场的存在引入变化 7）数据量化 2.1 A 类不确定度 Cos准=1.0 时，S1=0.01 Cos准=0.5L 时，S2＝0.02 2.2 B 类不确定度 确定对应于各输入量的不确定度： （1）标 准 电 能 表 本 身 的 误 差 引 起 的 标 准 不 确 定 度 分 量 u1(x)，属 正 态分布。 u1(x)=0.05%/3=0.0167% （2）标 准 表 上 级 传 递 引 入 的 不 确 定 度 分 量 ，电 能 表 的 上 级 传 递 误 差按照不低于标准表 1/5 要求，误差属正态分布，不确定度分量：
（0.05 级）三相电能表标准装置的稳定性考核记录
序号
时间
功率因数
1
Cos准=1.0
2011 年 7 月
2
Cos准=0.5
变化量 y軃 i -y軃 i-1
/ /
允许变化量
0.01 0.01
结论
合格 合格
3
Cos准=1.0
0.0022
0.01
合格
2011 年 8 月
4
Cos准=0.5
0.0011
0.01