高壓開關( 或稱斷路器) 不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流, 而且當系統發生故障時通過繼電器保護裝置的作用, 切斷過負荷電流和短路電流, 保證電網無故障部分正常運行, 是電網中的重要設備, 高壓開關的分、合閘時間是高壓開關的重要技術指標, 高壓開關動作特性測試儀是對高壓開關相關技術指標進行檢測的設備, 為保證測量值的準確、可靠, 特對高壓開關動作特性測試儀的合閘時間示值誤差的測量值進行不確定度評定分析, 而分閘時間示值誤差測量值的不確定度評定可參照合閘時間的進行。
1 測量方法
以高壓開關動作特性測試儀的合閘時間誤差為例說明高壓開關動作特性測試儀合閘時間誤差的校準結果不確定度評定。高壓開關動作特性測試儀的合閘時間誤差, 是通過比較被校高壓開關動作特性測試儀的合閘時間示值與高壓開關動作特性測試儀校準裝置所測的實際時間之差而獲得。本例使用的標準裝置為 KG - 11 高壓開關測試儀校準裝置, 被校開關特性測試儀為 TY1600B 型高壓開關動特性測試儀, 測量時間為 100ms。
2 測量模型
ΔT = TX - TN (1)
式中:ΔT—合閘時間誤差(ms);
—被校高壓開關動作特性測試儀的實測值(ms);
—高壓開關動作特性測試儀校準裝置標稱值(ms)。
3 不確定度來源
在標準條件下, 溫度、濕度、磁場、電源變化等引入的不確定度分量可忽略, 則合閘時間示值誤差的不確定度來源:
4 標準不確定度評定
4. 1 測量重復性引入的標準不確定度 u(T1)
用高壓開關動作特性測試儀校準裝置對測試儀
的合閘時間 100ms 點進行校準, 重復測量 10 次, 所
得數據如表 1。
表 1序次 合閘時間的實測值(ms) 合閘時間誤差 ΔT (ms)
1 100. 01 0. 01
2 100. 02 0. 02
3 100. 02 0. 02
4 100. 02 0. 02
5 100. 01 0. 01
6 100. 01 0. 01
7 100. 02 0. 02
8 100. 03 0. 03
9 100. 03 0. 03
10 100. 02 0. 02
根據實驗標準差公式, 得:s(ΔT1) = 0. 0074ms, 則:u(T1) = s = 0. 0074ms, 自由度: νT1 = 9。
4. 2 校準裝置的準確度引入的標準不確定度 u(T2)
根據裝置說明書得知, 高壓開關測試儀校準裝置的誤差限 100ms 時為 ±0. 01ms, 即半寬為 0. 01ms, 屬于均勻分布, 包含因子 k =槡3。
故:u(T2) = 0. 01槡3= 0. 0058ms, 自由度:νT2 = ∞
4. 3 被校測試儀分辨力引入的標準不確定度 u(T3)
TY1600B 型開關特性測試儀分辨力 0. 01ms, 因屬于均勻分布, 包含因子 k =槡3, 半寬為 0. 005ms。
得:u(T3) =0. 005槡3=0. 0029ms, 自由度:νT3 = ∞
5 標準不確定度匯總( 見表 2)
表 2標準不確定度來源 νi 標準不確定度測量重復性引入的標準不確定度 u(T1) 9 0. 0074ms校準裝置的準確度引入的標準不確定度 u(T2) ∞ 0. 0058ms
被校測試儀分辨力引入的標準不確定度 u(T3) ∞ 0. 0029ms
6 合成標準不確定度
以上標準不確定度分量彼此獨立不相關, 其合成標準不確定度為:
uc = u槡2(T1) + u2(T2) + u2(T3) = 0. 00984ms
7 擴展不確定度
包含因子 k 取 2, 合閘時間 100ms 處校準誤差的擴展不確定度:
U = uc × 2 = 0. 00984 × 2 = 0. 02ms, k = 2