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        閃變的計(jì)量研究

        2017-05-09 17:46:34賈祎冬李凌云
        科學(xué)中國(guó)人 2017年12期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)源分辨力頻度

        賈祎冬,李凌云

        河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院

        閃變的計(jì)量研究

        賈祎冬,李凌云

        河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院

        閃變是電能質(zhì)量現(xiàn)象中的一種,科學(xué)家和心理學(xué)家,把人眼對(duì)燈光亮度這種變化所引起刺激的不適感覺稱作閃變,它是由于家用電器、配電網(wǎng)的負(fù)荷突然變動(dòng)所引起的沖擊性電流造成供電電壓的幅值發(fā)生波動(dòng)造成的。供電電壓幅值波動(dòng),就會(huì)引起燈泡的亮度發(fā)生變化,燈泡亮度和幅值波動(dòng)之間是平方的關(guān)系,電壓的略微波動(dòng),就會(huì)引起亮度的較大變化。閃變不像諧波,它并不會(huì)影響設(shè)備的工作,但是它引起的燈光閃爍確會(huì)刺激人體的視感神經(jīng)。閃變用閃變嚴(yán)重度來衡量,閃變分為短時(shí)閃變pst、長(zhǎng)時(shí)閃變Plt和瞬時(shí)閃變Pinst。

        閃變;校準(zhǔn)方法;不確定度

        一、閃變的校準(zhǔn)方法

        校準(zhǔn)閃變值的電壓通常選取230V(50Hz),校準(zhǔn)時(shí)采用方波調(diào)制。短時(shí)閃變值為1時(shí),變動(dòng)頻度CPM(變化次數(shù)∕min)和變動(dòng)量ΔV∕V按表1設(shè)置。短時(shí)閃變值為3時(shí),變動(dòng)頻度選取7和110,變動(dòng)量為表1對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的3倍。電力儀表為多通道時(shí),各通道均應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)值參考單通道。

        表1 方波電壓變動(dòng)設(shè)置

        1.標(biāo)準(zhǔn)源法

        根據(jù)選定的電壓參照表7設(shè)置變動(dòng)頻度CPM(次∕min)和變動(dòng)量ΔV∕V,輸出波動(dòng)電壓,得到閃變標(biāo)準(zhǔn)值PstN,10min后讀取被校電力儀表得到短時(shí)間閃變顯示值PstX,2h后長(zhǎng)時(shí)閃變顯示值PltX,則短時(shí)閃變值的示值誤差為

        相對(duì)誤差γst為

        式中:ΔPst—被校準(zhǔn)電力儀表短時(shí)閃變示值誤差;γst—被校準(zhǔn)電力儀表短時(shí)閃變值相對(duì)誤差,%;PstX—被校電力儀表短時(shí)閃變值顯示值;PstN—短時(shí)閃變值標(biāo)準(zhǔn)值。

        2.標(biāo)準(zhǔn)表法

        參照表1設(shè)置變動(dòng)頻度CPM(次∕min)和變動(dòng)量ΔV∕V,由閃變信號(hào)發(fā)生器輸出,10min后讀取標(biāo)準(zhǔn)閃變儀的短時(shí)閃變標(biāo)準(zhǔn)值PstN,從被校電力儀表讀取短時(shí)閃變顯示值PstX,則短時(shí)閃變值的示值誤差按式(1)計(jì)算,相對(duì)誤差按式(2)計(jì)算。

        長(zhǎng)時(shí)閃變值為1時(shí),變動(dòng)頻度選取110,變動(dòng)量為表1對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)方法同短時(shí)閃變,校準(zhǔn)時(shí)間2h,2h后長(zhǎng)時(shí)閃變顯示值PltX。

        二、閃變的不確定分析示例

        1.概述

        1.1 測(cè)量依據(jù):《電能質(zhì)量測(cè)試分析儀檢定規(guī)程》。

        1.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):6105A諧波功率標(biāo)準(zhǔn)源。

        1.3 測(cè)量過程:采用標(biāo)準(zhǔn)源法,用標(biāo)準(zhǔn)源輸出各參量標(biāo)準(zhǔn)值,從被校電力儀表上讀取閃變顯示值,計(jì)算閃變示值誤差。

        2.數(shù)學(xué)模型:ΔPst=PstX-PstN

        3.不確定度分量的評(píng)定

        不確定度來源于標(biāo)準(zhǔn)源和被校準(zhǔn)電力儀表。標(biāo)準(zhǔn)源引起的不確定度,用B類方法進(jìn)行評(píng)定。電力儀表引起的不確定度包括,一是由分辨力引起的不確定度,用B類方法進(jìn)行評(píng)定。二是由電力儀表測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度,采用10次測(cè)量得到連續(xù)的測(cè)量列,采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。本文選取閃變值為1(CPM=1次∕min, ΔV∕V=2.715%)為例進(jìn)行分析。

        3.1 由被校表讀數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x)

        (1)由被校準(zhǔn)電力儀表的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x1)

        變動(dòng)頻度(CPM)為1在重復(fù)性條件下進(jìn)行10次連續(xù)獨(dú)立測(cè)量,得到測(cè)量數(shù)據(jù)如下:0.999、0.999、0.999、0.998、0.998、0.999、0.998、0.999、0.998、0.999.計(jì)算u(x1)=0.00052。

        (2)由被校準(zhǔn)電力儀表的分辨力引入的不確定度分量u(x2)

        數(shù)字顯示儀器的分辨力為δx,區(qū)間半寬度a=δx∕2.可假設(shè)為均勻分布,k=3.由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為:

        3.2 由標(biāo)準(zhǔn)源引入的B類不確定度評(píng)定

        由6105A說明書查當(dāng)Pst(220V)=1情況下,6105A在1年之內(nèi)的準(zhǔn)確度為0.25%:

        u(N)=0.00125。

        4.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

        5.擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

        閃變:U=uc(Pst)·k=0.0.00138×2=0.00276;k=2。

        三、結(jié)束語

        本文的對(duì)閃變的概念和校準(zhǔn)方法及閃變誤差和不確定度做了介紹,期望今后對(duì)相應(yīng)的工作能有所幫助和借鑒。

        [1]DL∕T1028-2006.電能質(zhì)量測(cè)試分析儀檢定規(guī)程.

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