直流電壓比例標(biāo)準(zhǔn)裝置自校準(zhǔn)方法

JJF1872—20201直流電壓比例標(biāo)準(zhǔn)裝置自校準(zhǔn)方法1范圍本規(guī)范適用于采用直流電壓加法原理的直流電壓比例標(biāo)準(zhǔn)裝置的自校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:GB/T16927.1—2011高電壓試驗(yàn)技術(shù)第1部分:一般定義及試驗(yàn)要求凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于該規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語和定義以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1主標(biāo)準(zhǔn)分壓器mainstandardvoltagedivider用于保存分壓比標(biāo)準(zhǔn)量值的標(biāo)準(zhǔn)分壓器,即直流電壓比例標(biāo)準(zhǔn)裝置。3.2輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器auxiliarystandardvoltagedivider用于校準(zhǔn)主標(biāo)準(zhǔn)分壓器分壓比電壓系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)分壓器。3.3傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器transferstandardvoltagedivider用于校準(zhǔn)主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN(UN:主標(biāo)準(zhǔn)分壓器的額定電壓,下同)下分壓比量值的標(biāo)準(zhǔn)分壓器。3.4直流電壓比例標(biāo)準(zhǔn)裝置自校準(zhǔn)系統(tǒng)self-calibrationsystemofDCvratiostandards一套可以通過自校準(zhǔn)確定主標(biāo)準(zhǔn)分壓器分壓比和分壓比電壓系數(shù)的系統(tǒng),包括主標(biāo)準(zhǔn)分壓器、輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器和傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器。3.5分壓比電壓系數(shù)voltagecoefficientofvoltagedivisionratio分壓器上施加的電壓從參考電壓(參考電壓下的分壓比為K0)升高至另一電壓(此電壓下的分壓比為Kx)時(shí)分壓比的相對(duì)變化量γ=(Kx-K0)/K0。3.6分壓比倒數(shù)的電壓系數(shù)voltagecoefficientofreciprocalvoltagedivisionratio分壓器上施加的電壓從參考電壓(參考電壓下的分壓比倒數(shù)為1/K0)升高至另一電壓(此電壓下的分壓比倒數(shù)為1/Kx)時(shí)分壓比倒數(shù)的相對(duì)變化量β=(1/Kx-1/K0)×K0。4概述直流電壓比例標(biāo)準(zhǔn)裝置自校準(zhǔn)系統(tǒng)由1臺(tái)主標(biāo)準(zhǔn)分壓器、2臺(tái)輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器和JJF1872—202021臺(tái)傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器組成。采用本規(guī)范規(guī)定的自校準(zhǔn)方法,能夠獲得主標(biāo)準(zhǔn)分壓器的分壓比量值和分壓比電壓系數(shù)。自校準(zhǔn)按以下步驟進(jìn)行:1)在10%UN下校準(zhǔn)分壓比;2)以10%UN為參考電壓,評(píng)定分壓比電壓系數(shù);3)計(jì)算分壓比。評(píng)定主標(biāo)準(zhǔn)分壓器分壓比電壓系數(shù)時(shí)采用直流電壓加法原理,直流電壓加法原理及公式推導(dǎo)見附錄D。5計(jì)量特性5.1分壓比主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN、20%UN、30%UN、40%UN、50%UN、60%UN、70%UN、80%UN、90%UN、100%UN下的一次電壓值與二次電壓值之比。5.2分壓比電壓系數(shù)(以10%UN為參考電壓)主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN、20%UN、30%UN、40%UN、50%UN、60%UN、70%UN、80%UN、90%UN、100%UN下的分壓比,相對(duì)于10%UN下的分壓比的相對(duì)變化量。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件自校準(zhǔn)時(shí)的環(huán)境條件應(yīng)滿足以下要求:—高壓設(shè)備與其他物體(包括墻壁)、測(cè)量及控制裝置保持安全距離;—環(huán)境溫度:15℃~25℃,相對(duì)濕度:40%~65%;—試驗(yàn)場(chǎng)所附近無強(qiáng)電磁干擾及機(jī)械振動(dòng)源;—試驗(yàn)場(chǎng)所具備直接接地裝置;—試驗(yàn)場(chǎng)所備有頻率為(50±0.5)Hz、波形失真不大于5%的交流電源。6.2直流耐壓自校準(zhǔn)試驗(yàn)中的分壓器承受1.1倍額定直流電壓,歷時(shí)1min,無閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象。試驗(yàn)電壓下降到工作電壓范圍內(nèi),仍能保持原有的測(cè)量準(zhǔn)確性。6.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.3.1直流電壓源由直流電壓源穩(wěn)定性和紋波系數(shù)引入的不確定度,不大于主標(biāo)準(zhǔn)分壓器不確定度的1/10。6.3.2誤差測(cè)量系統(tǒng)由誤差測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確性引入的不確定度,不大于主標(biāo)準(zhǔn)分壓器不確定度的1/10。由誤差測(cè)量系統(tǒng)輸入阻抗引入的不確定度,不大于主標(biāo)準(zhǔn)分壓器不確定度的1/10。6.3.3傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器的額定電壓為10%UN。由傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器分壓比量值不準(zhǔn)引入的不確定度,不大于主標(biāo)準(zhǔn)分壓器不確定度JJF1872—20203的1/2。6.3.4輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器單臺(tái)輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器的額定電壓為50%UN,串聯(lián)輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器的額定電壓為UN。由輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器短時(shí)穩(wěn)定性引入的不確定度,不大于主標(biāo)準(zhǔn)分壓器不確定度的1/10。由輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器串聯(lián)引入的不確定度,不大于主標(biāo)準(zhǔn)分壓器不確定度的1/10。7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目對(duì)主標(biāo)準(zhǔn)分壓器進(jìn)行自校準(zhǔn),得到主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN、20%UN、30%UN、40%UN、50%UN、60%UN、70%UN、80%UN、90%UN、100%UN下的分壓比和以10%UN為參考電壓的分壓比電壓系數(shù)。7.2校準(zhǔn)前準(zhǔn)備在分壓器本體上進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)電壓波形和容差滿足GB/T16927.1—2011中5.2.1的規(guī)定,試驗(yàn)結(jié)果滿足6.2的要求。7.3校準(zhǔn)方法7.3.110%UN下分壓比以傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器為標(biāo)準(zhǔn)器,采用差值法或電壓比法,校準(zhǔn)主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的分壓比。7.3.1.1差值法采用差值法時(shí),傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器與主標(biāo)準(zhǔn)分壓器的標(biāo)稱分壓比應(yīng)相同。差值法的接線原理如圖1所示。將傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的分壓比K及其擴(kuò)展不確定度、傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電壓u0、差值電壓測(cè)量儀表的測(cè)量電壓值Δu填入表B.1中,并根據(jù)式(1)計(jì)算主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的實(shí)測(cè)分壓比K:(1)K=K1-(1)式中:K—主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的實(shí)測(cè)分壓比;K—傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的分壓比;u0—傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電壓;Δu—差值電壓測(cè)量儀表的測(cè)量電壓值。JJF1872—20204圖1差值法接線原理圖E—直流電壓源;V0—直流電壓測(cè)量儀表;ΔU—差值電壓測(cè)量儀表;F0—標(biāo)準(zhǔn)分壓器;Fx—被校分壓器7.3.1.2電壓比法電壓比法的接線原理如圖2所示。將傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的分壓比K及其擴(kuò)展不確定度、傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電壓u0、主標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電壓ux填入表B.2中,并根據(jù)式(2)計(jì)算主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的實(shí)測(cè)分壓比K:(2)K=K(2)式中:K—主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的實(shí)測(cè)分壓比;K—傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的分壓比;u0—傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電壓;ux—主標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電壓。JJF1872—20205圖2電壓比法接線原理圖E—直流電壓源;V0、Vx—直流電壓測(cè)量儀表F0—標(biāo)準(zhǔn)分壓器;Fx—被校分壓器7.3.2分壓比電壓系數(shù)1)試驗(yàn)a以1#輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器為標(biāo)準(zhǔn)分壓器,以主標(biāo)準(zhǔn)分壓器為被校分壓器,采用電壓比法,在5%UN、10%UN、15%UN、20%UN、25%UN、30%UN、35%UN、40%UN、45%UN、50%UN下分別進(jìn)行多次測(cè)量(每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量次數(shù)不少于10次),將輸出電壓相對(duì)誤差的平均值εa及其標(biāo)準(zhǔn)偏差σa填入表B.3中。2)試驗(yàn)b以2#輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器為標(biāo)準(zhǔn)分壓器,以主標(biāo)準(zhǔn)分壓器為被校分壓器,采用電壓比法,在5%UN、10%UN、15%UN、20%UN、25%UN、30%UN、35%UN、40%UN、45%UN、50%UN下分別進(jìn)行多次測(cè)量(每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量次數(shù)不少于10次),將輸出電壓相對(duì)誤差的平均值εb及其標(biāo)準(zhǔn)偏差σb填入表B.3中。3)試驗(yàn)c以3#串聯(lián)輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器為標(biāo)準(zhǔn)分壓器,以主標(biāo)準(zhǔn)分壓器為被校分壓器,采用電壓比法,在10%UN、20%UN、30%UN、40%UN、50%UN、60%UN、70%UN、80%UN、90%UN、100%UN下分別進(jìn)行多次測(cè)量(每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量次數(shù)不少于10次),將輸出電壓相對(duì)誤差的平均值εc及其標(biāo)準(zhǔn)偏差σc填入表B.3中。試驗(yàn)a、b、c中,輸出電壓的相對(duì)誤差ε,根據(jù)式(3)計(jì)算:ε×100%(3)式中:ε—輸出電壓的相對(duì)誤差;6u—輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電壓;u—主標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電壓。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果為主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN、20%UN、30%UN、40%UN、50%UN、60%UN、70%UN、80%UN、90%UN、100%UN下的分壓比和以10%UN為參考電壓的分壓比電壓系數(shù),應(yīng)在校準(zhǔn)證書(報(bào)告)上反映,校準(zhǔn)證書(報(bào)告)應(yīng)至少包括以下信息:a)標(biāo)題,如“校準(zhǔn)證書”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書或報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識(shí);e)客戶的名稱和地址;f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)說明被校對(duì)象的接收日期;h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明;i)對(duì)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明;m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;n)校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書或報(bào)告的聲明。測(cè)量不確定度評(píng)定示例見附錄A,原始記錄與數(shù)據(jù)處理見附錄B,校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式見附錄C。9復(fù)校時(shí)間間隔建議自校準(zhǔn)的復(fù)校時(shí)間間隔為1年。JJF1872—20207附錄A分壓比測(cè)量不確定度評(píng)定示例A.1概述采用本規(guī)范方法對(duì)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓器進(jìn)行自校準(zhǔn)。1)環(huán)境條件溫度:18℃,相對(duì)濕度:48%。2)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具校準(zhǔn)所使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具見表A.1。表A.1校準(zhǔn)所使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具名稱型號(hào)出廠編號(hào)測(cè)量范圍不確定度傳遞標(biāo)準(zhǔn)分壓器100kV100kV-A10kV~100kVUrel=2×10-5(k=2)1#數(shù)字多用表3458AMY450469770.2V~10VUrel=3×10-6(k=2)2#數(shù)字多用表3458AMY450469100.2V~10VUrel=3×10-6(k=2)1#輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器500kVS500kVS-A50kV~500kVUrel=1×10-4(k=2)2#輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器500kVX500kVX-A50kV~500kVUrel=1×10-4(k=2)3)校準(zhǔn)對(duì)象1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓器,不確定度為5×10-5。A.2測(cè)量模型式中:Kp—式中:Kp—分壓比;Kx—實(shí)測(cè)分壓比。A.3不確定度來源1)100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度分量u1,采用A類方法評(píng)定;2)100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度分量u2,采用B類方法評(píng)定;3)100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)測(cè)量系統(tǒng)輸入阻抗引入的不確定度分量u3,采用B類方法評(píng)定;4)100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度分量u4,采用B類方法評(píng)定;5)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)電壓系數(shù)引入的不確定度分量u5,采用B類方法評(píng)定;6)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)電壓系數(shù)測(cè)量時(shí)測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度分量u6,采用B類方法評(píng)定;JJF1872—202087)100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性引入的不確定度分量u7,采用B類方法評(píng)定;8)鄰近效應(yīng)影響引入的不確定度分量u8,采用B類方法評(píng)定;9)輔助標(biāo)準(zhǔn)串聯(lián)后測(cè)量電阻連接點(diǎn)和屏蔽電阻連接點(diǎn)之間電位差影響引入的不確定度分量u9,采用B類方法評(píng)定;10)引線電阻和接觸電阻影響引入的不確定度分量u10,采用B類方法評(píng)定;11)溫度影響引入的不確定度分量u11,采用B類方法評(píng)定。A.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定A.4.1100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度分量u1用差值法在100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)的10000/1分壓比,在重復(fù)性條件下進(jìn)行了30次測(cè)量,所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度近似正態(tài)分布,大小為:u×10-6=0.5×10-6用電壓比法在100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)的100000/1分壓比,在重復(fù)性條件下進(jìn)行了30次測(cè)量,所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度近似正態(tài)分布,大小為:則100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)u復(fù)性測(cè)量引入的不確定度為:u1=0.5×10-6A.4.2100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度分量u2用差值法在100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)的10000/1分壓比,測(cè)量電壓差值的數(shù)字多用表選用100mV(DC)擋,最大允許誤差為±(0.0009%讀數(shù)+0.0003%量程),輸入阻抗大于10GΩ,測(cè)差橋路兩端的差值電壓為458μV。差值電壓的最大相對(duì)誤差為×10-6×100%=0.07%,流過測(cè)差橋路的電流對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可以忽略不計(jì),則測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度u可以忽略不計(jì)。用電壓比法在100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)的100000/1分壓比,測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度由測(cè)量系統(tǒng)的一致性引起,近似均勻分布,根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)在1V(DC)量程下測(cè)量1V(DC)的一致性校準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果,大小為:u×10-6=1.2×10-6則100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度為:u2=1.2×10-6A.4.3100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)測(cè)量系統(tǒng)輸入阻抗引入的不確定度分量u3用差值法在100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)的10000/1分壓比,測(cè)量100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)二次輸出電壓的數(shù)字多用表選用10V(DC)擋,輸入阻抗大于10GΩ,100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)的輸出電阻為40kΩ,測(cè)量系統(tǒng)輸入阻抗引入的不確定度近似均勻分布,大小為:u×10-6=2.3×10-6JJF1872—20209用電壓比法在100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)的100000/1分壓比,測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)字多用表選用1V(DC)擋,輸入阻抗大于10GΩ,1000kV標(biāo)準(zhǔn)分壓器的輸出電阻為40kΩ,測(cè)量系統(tǒng)輸入阻抗引入的不確定度近似均勻分布,大小為:u×10-6=2.3×10-6則100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)測(cè)量系統(tǒng)輸入阻抗引入的不確定度為:A.4.4100kV下校準(zhǔn)1000kV主100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度分量u4根據(jù)100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)的有效校準(zhǔn)證書,100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)在100kV下10000/1和100000/1的擴(kuò)展不確定度為2×10-5(k=2),100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度近似均勻分布,大小為:A.4.51000kV主標(biāo)準(zhǔn)電壓系數(shù)引分量u5根據(jù)1000kV直流電壓加法試驗(yàn)結(jié)果,1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比的電壓系數(shù)為1×10-5,標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.5×10-6,近似均勻分布,所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u5=10+2×2.53×10-6=8.7×10-6A.4.61000kV主標(biāo)準(zhǔn)電壓系數(shù)測(cè)量時(shí)測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度分量u6用1000kV直流電壓加法試驗(yàn)測(cè)量電壓系數(shù)時(shí),測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度由測(cè)量系統(tǒng)的一致性引起,近似均勻分布,根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)在10V(DC)量程下的一致性校準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果,大小為:u6×10-6=1.2×10-6A.4.7100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性引入的不確定度分量u7對(duì)100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行穩(wěn)定性考核,表A.2為考核數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表,分壓比相對(duì)誤差的最大變化量為6×10-6,所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度近似均勻分布,大小為:u7×10-6=3.5×10-6表A.2100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性考核數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表×10-5核查標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)直流高壓分壓器:100kV-B,2×10-5(k=2)考核時(shí)間2013.12.102014.10.112014.11.142015.01.16分壓比相對(duì)誤差-11.8-12.3-11.9-12.4A.4.8鄰近效應(yīng)影響引入的不確定度分量u8通過改變?cè)囼?yàn)布局評(píng)估鄰近效應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度近似均勻分布,大小為:JJF1872—202010“8=2×10-6A.4.9輔助標(biāo)準(zhǔn)串聯(lián)后測(cè)量電阻連接點(diǎn)和屏蔽電阻連接點(diǎn)之間電位差影響引入的不確定度分量“9兩臺(tái)500kV輔助標(biāo)準(zhǔn)串聯(lián)后,在測(cè)量電阻連接點(diǎn)和屏蔽電阻連接點(diǎn)之間會(huì)有電壓差,從而產(chǎn)生泄漏電流,所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度近似均勻分布,根據(jù)輔助標(biāo)準(zhǔn)串聯(lián)后測(cè)量層與屏蔽層連接點(diǎn)間的電壓差測(cè)量結(jié)果,評(píng)估該電位差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,大小為:“9=1×10-6A.4.10引線電阻和接觸電阻影響引入的不確定度分量“10測(cè)量引線的引線電阻和接觸點(diǎn)的接觸電阻約在10mΩ數(shù)量級(jí),分壓器的低壓臂電阻最小都在10kΩ數(shù)量級(jí),所引入的不確定度近似均勻分布,大小為:“10×10-6=0.6×10-6A.4.11溫度影響引入的不確定度分量“11分壓器所用電阻的標(biāo)稱溫度系數(shù)為±2×10-6/℃,在分壓器的安裝制作過程中,將正溫度系數(shù)的電阻和負(fù)溫度系數(shù)的電阻搭配使用,可以使分壓器總電阻的溫度系數(shù)降低到±0.5×10-6/℃。試驗(yàn)環(huán)境溫度在20℃±5℃范圍時(shí),溫度影響為±5×10-6,所引入的不確定度近似均勻分布,大小為:“11A.5不確定度合成×10-6=2.9×10-61)填寫不確定度分量表將各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的值填入不確定度分量表A.3中,靈敏系數(shù)均為1。表A.3不確定度分量表×10-6標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號(hào)評(píng)定方法類別不確定度分量來源測(cè)量結(jié)果的分布標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的值“1A100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度分量正態(tài)分布0.5“2B100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度分量均勻分布1.2“3B100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)測(cè)量系統(tǒng)輸入阻抗引入的不確定度分量均勻分布2.3“4B100kV下校準(zhǔn)1000kV主標(biāo)準(zhǔn)分壓比時(shí)100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度分量均勻分布10“5B1000kV主標(biāo)準(zhǔn)電壓系數(shù)引入的不確定度分量均勻分布8.7“6B1000kV主標(biāo)準(zhǔn)電壓系數(shù)測(cè)量時(shí)測(cè)量系統(tǒng)引入的不確定度分量均勻分布1.2JJF1872—202011表A.3(續(xù))×10-6標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號(hào)評(píng)定方法類別不確定度分量來源測(cè)量結(jié)果的分布標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的值u7B100kV傳遞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性引入的不確定度分量均勻分布3.5u8B鄰近效應(yīng)影響引入的不確定度分量均勻分布2u9B輔助標(biāo)準(zhǔn)串聯(lián)后測(cè)量電阻連接點(diǎn)和屏蔽電阻連接點(diǎn)之間電位差影響引入的不確定度分量均勻分布1u10B引線電阻和接觸電阻影響引入的不確定度分量均勻分布0.6u11B溫度影響引入的不確定度分量均勻分布2.92)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度=1.5×10-5uc=u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u=1.5×10-5擴(kuò)展不確定度為U=3.0×10-5,k=2JJF1872—202012附錄B原始記錄與數(shù)據(jù)處理B.1原始記錄信息頁原始記錄號(hào)××××××—××××送校單位額定一次電壓型號(hào)標(biāo)稱分壓比制造廠名不確定度出廠編號(hào)輸出電阻校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn):溫度℃相對(duì)濕度%校準(zhǔn)地點(diǎn)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件(代號(hào)、名稱):校準(zhǔn)所使用的主要測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):名稱出廠編號(hào)測(cè)量范圍準(zhǔn)確度等級(jí)/不確定度/最大允許誤差檢定/校準(zhǔn)證書編號(hào)證書有效期至校準(zhǔn)結(jié)果:1.直流耐壓:2.10%UN下分壓比校準(zhǔn):3.以10%UN為參考電壓的分壓比電壓系數(shù)校準(zhǔn):結(jié)論及說明:校準(zhǔn):記錄:第1頁共×頁核驗(yàn):JJF1872—202013根據(jù)式(B.4)~(B.6)計(jì)算σ(U)、根據(jù)式(B.4)~(B.6)計(jì)算σ(U)、σ(U)、σ(2U)并填入表B.3中:εc(2U)=εc(2U)-εc(10%UN)(B.3)根據(jù)表B.1和表B.2中的試驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的分壓比K的平均值及其標(biāo)準(zhǔn)偏差σ1,并填入表B.1和表B.2中。表B.1分壓比校準(zhǔn)試驗(yàn)記錄(差值法)標(biāo)稱分壓比:傳遞標(biāo)準(zhǔn)的分壓比K(10%UN)K的擴(kuò)展不確定度第n次傳遞標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓u0/V差值電壓ΔuμV主標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)測(cè)分壓比K(10%UN)123?NK的平均值K平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ1表B.2分壓比校準(zhǔn)試驗(yàn)記錄(電壓比法)標(biāo)稱分壓比:傳遞標(biāo)準(zhǔn)的分壓比K(10%UN)K的擴(kuò)展不確定度第n次傳遞標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓u0/V主標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓ux/V主標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)測(cè)分壓比K(10%UN)123?NK的平均值K平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ1B.3分壓比電壓系數(shù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理表B.3中,以第一列數(shù)據(jù)為參考點(diǎn),根據(jù)式(B.1)~(B.3)計(jì)算ε(U)、ε(U)、ε(2U),并填入表B.3中:'εb(U)=εb(U)-εb(5%UN)'εb(U)=εb(U)-εb(5%UN)(B.2)σ(U)=σ(U)+σ(5%UN)(B.4)JJF1872—202014根據(jù)式(B.7)計(jì)算[β(2U)-β(U)]并填入表B.3中:σ(U)=σ(U)+σ根據(jù)式(B.7)計(jì)算[β(2U)-β(U)]并填入表B.3中:σ(2U)=σ(2U)+σ(10%UN)[β(2U)-β(U)]=ε(2U)-根據(jù)式(B.8)計(jì)算σ*并填入表B.3中:σ*=σ'(2U)+表B.3分壓比電壓系數(shù)校準(zhǔn)試驗(yàn)記錄(B.5)(B.6)(B.7)(B.8)×10-6電壓U(×UN)5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%εaσaaε'aaσ'a電壓U(×UN)5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%εbσb'εb'σb電壓2U(×UN)10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%εcσccε'ccσ'c[β(2U)-β(U)]σ*JJF1872—202015B.4分壓比電壓系數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)進(jìn)行多次分壓比電壓系數(shù)的校準(zhǔn)試驗(yàn),并將每次試驗(yàn)得到結(jié)果[β(2U)-β(U)]和σ*填入表B.4中,計(jì)算出[β(2U)-β(U)]的平均值、合并樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差sp、組間標(biāo)準(zhǔn)偏差sb和合成后的標(biāo)準(zhǔn)偏差sc并填入表B.4中。表B.4分壓比電壓系數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表×10-6序號(hào)電壓2U(×UN)10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1[β(2U)-β(U)]σ*?[β(2U)-β(U)]σ*N[β(2U)-β(U)]σ*[β(2U)-β(U)]平均值合并樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差sp組間標(biāo)準(zhǔn)偏差sb合成后的標(biāo)準(zhǔn)偏差scB.5分壓比電壓系數(shù)計(jì)算將表B.4中統(tǒng)計(jì)得到的[β(2U)-β(U)]平均值和合成后的標(biāo)準(zhǔn)偏差sc填入表B.5。[.(0,10]平均值、[β(40%UN)-β(20%UN)]平均值、[β(80%UN)-β(40%UN)]平均值,計(jì)算出β'(20%UN)、β'(40%UN)、β'(80%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差并填入表B.5中。根據(jù)β'(10%UN)和β'(20%UN),用線性插值法計(jì)算出β'(15%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差,根據(jù)[β(30%UN)-β(15%UN)]平均值、[β(60%UN)-β(30%UN)]平均值,計(jì)算出β'(30%UN)、β'(60%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差并填入表B.5中。根據(jù)β'(20%UN)和β'(30%UN),用線性插值法計(jì)算出β'(25%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差,根據(jù)[β(50%UN)-β(25%UN)]平均值、[β(100%UN)-β(50%UN)]平均值,計(jì)算出β'(50%UN)、β'(100%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差并填入表B.5中。根據(jù)β'(30%UN)和β'(40%UN),用線性插值法計(jì)算出β'(35%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差,根據(jù)[β(70%UN)-β(35%UN)]平均值,計(jì)算出β'(70%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差并填入表B.5中。根據(jù)β'(40%UN)和β'(50%UN),用線性插值法計(jì)算出β'(45%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差,根據(jù)[β(90%UN)-β(45%UN)]平均值,計(jì)算出β'(90%UN)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差并填入表B.5中。JJF1872—202016根據(jù)式(B.9)計(jì)算出分壓比的電壓系數(shù)γ(2U)并填入表B.5中:表B.5分壓比電壓系數(shù)計(jì)算表×10-6表B.5分壓比電壓系數(shù)計(jì)算表×10-6電壓2U(×UN)10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%[β(2U)-β(U)]平均值合成后的標(biāo)準(zhǔn)偏差sc分壓比倒數(shù)的電壓系數(shù)β'(2U)β'(2U)的標(biāo)準(zhǔn)偏差分壓比的電壓系數(shù)γ'(2U)γ(2U)的標(biāo)準(zhǔn)偏差B.6分壓比計(jì)算將表B.5中計(jì)算得到的分壓比電壓系數(shù)γ(2U)和表B.1或表B.2中計(jì)算得到的主標(biāo)準(zhǔn)分壓器在10%UN下的實(shí)測(cè)分壓比填入表B.6中,根據(jù)式(B.10)計(jì)算出被校直流高壓分壓器在20%UN、30%UN、…、90%UN、100%UN下的實(shí)測(cè)分壓比并填入表B.6中:Kx(2U)x1γ(2U)](B.10)×10-6電壓2U(×UN)10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%分壓比的電壓系數(shù)γ(2U)實(shí)測(cè)分壓比Kx(2U)17附錄C校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式證書編號(hào)××××××—××××<校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說明>校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的評(píng)估和表述均符合JJF1059.1的要求。校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn):℃相對(duì)濕度%其他校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件(代號(hào)、名稱):校準(zhǔn)所使用的主要測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)證書編號(hào)證書有效期至(YYYY-MM-DD)第×頁共×頁18證書編號(hào)××××××—××××1.直流耐壓2.10%UN下分壓比一次電壓/kV標(biāo)稱分壓比實(shí)測(cè)分壓比3.分壓比電壓系數(shù)電壓2U(×UN)10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%分壓比電壓系數(shù)(×10-6)實(shí)測(cè)分壓比擴(kuò)展不確定度Urel(k=2)說明:根據(jù)客戶要求和校準(zhǔn)文件的規(guī)定,通常情況下個(gè)月校準(zhǔn)一次。聲明:1.僅對(duì)加蓋“×××××校準(zhǔn)專用章”的完整證書負(fù)責(zé)。2.本證書的校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)本次所校準(zhǔn)的計(jì)量器具有效。校準(zhǔn)員:核驗(yàn)員:第×頁共×頁JJF1872—202019附錄D直流電壓加法原理及公式推導(dǎo)(資料性附錄)采用直流電壓加法原理評(píng)定主標(biāo)準(zhǔn)分壓器的分壓比電壓系數(shù)。實(shí)施直流電壓加法試驗(yàn)的分壓器組如圖D.1所示:1#和2#為輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器;3#由1#和2#串聯(lián)組成,為串聯(lián)輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器;4#為主標(biāo)準(zhǔn)分壓器。1#和2#的額定電壓為50%UN,3#的額定電壓為UN。R1、R3、R5為各分壓器的高壓臂電阻標(biāo)稱值,R2、R4、R6為各分壓器的低壓臂電阻標(biāo)稱值,且2R1=2R3=R5、2R2=2R4=R6。圖D.1實(shí)施直流電壓加法試驗(yàn)的分壓器組1#、2#—輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器;3#—串聯(lián)輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器;4#—主標(biāo)準(zhǔn)分壓器;R1、R3、R5—高壓臂電阻標(biāo)稱值;R2、R4、R6—低壓臂電阻標(biāo)稱值;HV—高壓端;LV—分壓輸出端直流電壓加法試驗(yàn)分三步:1)試驗(yàn)a:在電壓U下,以1#為標(biāo)準(zhǔn)器,校準(zhǔn)4#主標(biāo)準(zhǔn)分壓器,εa為輸出電壓的相對(duì)誤差;2)試驗(yàn)b:在電壓U下,以2#輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器為標(biāo)準(zhǔn)器,校準(zhǔn)4#主標(biāo)準(zhǔn)分壓器,輸出電壓的相對(duì)誤差為εb;3)試驗(yàn)c:在電壓2U下,以3#串聯(lián)輔助標(biāo)準(zhǔn)分壓器為標(biāo)準(zhǔn)器,校準(zhǔn)4#主標(biāo)準(zhǔn)分壓器,輸出電壓的相對(duì)誤差為εc。1#分壓器在電壓U下的分壓比為K1(U),令:Q1(U)=1R20[1+α2(U)]K1(U)=R10[1+α(U)]1R20[1+α2(U)](D.1)式(D.1)中,R10為電壓U0時(shí)1#分壓器的高壓臂電阻值,R20為電壓U0時(shí)1#分壓器的低壓臂電阻值,α(U)為1#分壓器高壓臂電阻的電壓系數(shù),α2(U)為1#分壓器低壓臂電阻的電壓系數(shù)。因R20<<R10,則有:JJF1872—202020根據(jù)式(D.2)、式(D.3)和式(D.4)可得:δc(4U)=εc(4U)-εc(2U)=β4(4U)-β4(2U)-[β3(4U)根據(jù)式(D.2)、式(D.3)和式(D.4)可得:δc(4U)=εc(4U)-εc(2U)=β4(4U)-β4(2U)-[β3(4U)-β3(2U)](D.2)式(D.2)中,Q1(U)為1#分壓器在電壓U下的分壓比的倒數(shù),Q10為1#分壓器在電壓U0下的分壓比的倒數(shù),β1(U)為1#分壓器分壓比倒數(shù)的電壓系數(shù)。通過相同的推導(dǎo),有:Q2(U)≈·[1-α(U)+α4(U)]=Q20[1+β2(U)](D.3)式(D.3)中,Q2(U)為2#分壓器在電壓U下的分壓比的倒數(shù),R30為電壓U0時(shí)2#分壓器的高壓臂電阻值,R40為電壓U0時(shí)2#分壓器的低壓臂電阻值,α(U)為2#分壓器高壓臂電阻的電壓系數(shù),α4(U)為2#分壓器低壓臂電阻的電壓系數(shù),Q20為2#分壓器在電壓U0下的分壓比的倒數(shù),β2(U)為2#分壓器分壓比倒數(shù)的電壓系數(shù)。式(D.4)中,Q3(2U)為3#分壓器在電壓2U下的分壓比的倒數(shù),Q30為3#分壓器在電壓2U0下的分壓比的倒數(shù),β3(2U)為3式(D.4)中,