三相电能表测量误差不确定分析报.docx
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三相电能表测量误差不确定分析报
三相电能表测量误差不确定分析报
.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（35~85）%。
1.3测量标准：
三相电能表检定装置，型号CJ-3000D，规格60V~380V,（0~100）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，编号为00033733
1.5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；cosφ=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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
-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；cosφ=1.0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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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；cosφ=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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
-0.09
-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（6）A；cosφ=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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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；cosφ=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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
-0.06
-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
-0.06
0.08
-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3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
-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；cosφ=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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
测量值1
-0.02
-0.09
-0.09
-0.08
-0.09
-0.08
-0.08
-0.09
-0.08
-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表在3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
-0.08
-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）=36
3.2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ν（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3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=1.0时Imax的标准不确定度为
u（r0）=
0.06%
自由度ν（r0）＝
→∞
（2）三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=1.0时Ib的标准不确定度为
u（r0）=
0.06%
自由度ν（r0）＝
→∞
（3）三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=1.0时0.5Ib的标准不确定度为
u（r0）=
0.06%
自由度ν（r0）＝
→∞
（4）三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=1.0时0.1Ib的标准不确定度为
u（r0）=
0.06%
自由度ν（r0）＝
→∞
（5）三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=0.5（L）时Imax的标准不确定度为
u（r0）=
0.06%
自由度ν（r0）＝
→∞
（6）三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=0.5（L）时Ib的标准不确定度为
u（r0）=
0.06%
自由度ν（r0）＝
→∞
（7）三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=0.5（L）时0.5Ib的标准不确定度为
u（r0）=
0.06%
自由度ν（r0）＝
→∞
（8）三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=0.5（L）时0.2Ib的标准不确定度为
u（r0）=
0.06%
自由度ν（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=1
4.2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；cosφ=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）
v
u（r0）
1
0.06%
0.06%
∞
u（r01）
测量重复性
0.013%
36
u（r02）
检定装置的误差
0.058%
∞
4.2.2三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=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）
v
u（r0）
1
0.06%
0.06%
∞
u（r01）
测量重复性
0.013%
36
u（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；cosφ=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）
v
u（r0）
1
0.06%
0.06%
∞
u（r01）
测量重复性
0.010%
36
u（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；cosφ=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）
v
u（r0）
1
0.06%
0.06%
∞
u（r01）
测量重复性
0.011%
36
u（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；cosφ=0.5L时Imax的合成标准不确定度汇总于表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）
v
u（r0）
1
0.07%
0.06%
∞
u（r01）
测量重复性
0.007%
36
u（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；cosφ=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）
v
u（r0）
1
0.06%
0.06%
∞
u（r01）
测量重复性
0.012%
36
u（r02）
检定装置的误差
0.058%
∞
4.2.7三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=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）
v
u（r0）
1
0.06%
0.06%
∞
u（r01）
测量重复性
0.014%
36
u（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；cosφ=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）
v
u（r0）
1
0.06%
0.06%
∞
u（r01）
测量重复性
0.008%
36
u（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；cosφ=1.0时Imax的合成标准不确定度uC2（γH）=C2u2（γ0）
uC（γH）=|C|u（γ0）=0.006%，自由度νeff=ν（r0）→∞
5.2三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=1.0时Ib的合成标准不确定度uC2（γH）=C2u2（γ0）
uC（γH）=|C|u（γ0）=0.006%，自由度νeff=ν（r0）→∞
5.3三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=1.0时0.5Ib的合成标准不确定度uC2（γH）=C2u2（γ0）
uC（γH）=|C|u（γ0）=0.006%，自由度νeff=ν（r0）→∞
5.4三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=1.0时0.1Ib的合成标准不确定度uC2（γH）=C2u2（γ0）
uC（γH）=|C|u（γ0）=0.006%，自由度νeff=ν（r0）→∞
5.5三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=0.5（L）时Imax的合成标准不确定度uC2（γH）=C2u2（γ0）
uC（γH）=|C|u（γ0）=0.006%，自由度νeff=ν（r0）→∞
5.6三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=0.5（L）时Ib的合成标准不确定度uC2（γH）=C2u2（γ0）
uC（γH）=|C|u（γ0）=0.006%，自由度νeff=ν（r0）→∞
5.7三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=0.5（L）时0.5Ib的合成标准不确定度uC2（γH）=C2u2（γ0）
uC（γH）=|C|u（γ0）=0.006%，自由度νeff=ν（r0）→∞
5.8三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；cosφ=0.5（L）时0.2Ib的合成标准不确定度uC2（γH）=C2u2（γ0）
uC（γH）=|C|u（γ0）=0.006%，自由度νeff=ν（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；
cosφ=1.0时Imax的扩展不确定度为
U95=k·uc（r）=2×0.06%=0.12%
cosφ=1.0时Ib的扩展不确定度为
U95=k·uc（r）=2×0.06%=0.12%
cosφ=1.0时0.5Ib的扩展不确定度为
U95=k·uc（r）=2×0.06%=0.12%
cosφ=1.0时0.1Ib的扩展不确定度为
U95=k·uc（r）=2×0.06%=0.12%
三相四线电能表3×220/380V；3×1.5（6）A；
cosφ=0.5（L）时Imax的扩展不确定度为
U95=k·uc（r）=2×0.06%=0.12%
cosφ=0.5（L）时Ib的扩展不确定度为
U95=k·uc（r）=2×0.06%=0.12%
cosφ=0.5（L）时0.5Ib的扩展不确定度为
U95=k·uc（r）=2×0.06%=0.12%
cosφ=0.5（L）时0.2Ib的扩展不确定度为
U95=k·uc（r）=2×0.06%=0.12%
测量不确定度报告
1.0级三相四线有功电能表在3×220/380V；3×1.5A；cosφ=1.0时，
Imax点的相对误差测量结果的扩展不确定度为
U95=0.12%，k=2
Ib点的相对误差测量结果的扩展不确定度为
U95=0.12%，k=2
0.5Ib点的相对误差测量结果的扩展不确定度为
U95=0.12%，k=2
0.1Ib点的相对误差测量结果的扩展不确定度为
U95=0.12%，k=2
1.0级三相四线有功电能表在3×220/380V；3×1.5A；cosφ=0.5（L）时，
Imax点的相对误差测量结果的扩展不确定度为
U95=
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