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国家标准对电机测试系统测量的精度要求
Edit: 【普赛斯】Date: 2017-04-24

一、国家标准的要求

GB/T1032-2005三相异步电动机试验方法》4.3.2“电量测量仪器”一节指出:

电机测试系统的准确度应不低于0.5级(满量程)。用B(B1)法测定电机效率时,为保证试验结果的准确性和重复性,要求仪器的准确度等级不低于0.2级(满量程)。

“4.3.4仪用互感器”一节指出:测量用仪用互感器的准确度等级应不低于0.2级(满量程)。

二、标准解读

0.2级的电压互感器、电流互感器结合0.5级的仪表,测量精度到底是怎样呢?

有几个不同的观点供参考:

1、认为4.3.2要求的仪器就是系统,功率测量的准确度指标应该优于0.5级,B(B1)法测定效率时,功率测量的准确度指标应该优于0.2级。

2、认为4.3.2要求的仅仅是二次仪表,系统误差还应考虑互感器的影响。

对于互感器和仪器组成系统的误差评价,也有两种观点:

1、求方和根,那么,功率测量系统准确度要求是0.57%,约0.5级。B(B1)法测定效率时,功率测量系统准确度要求是0.34%。该观点基本符合偶然误差的传递原理。

2、求算术和,那么,功率测量系统准确度要求是0.9%,约1级。B(B1)法测定效率时,功率测量系统准确度要求是0.6%。该观点基本符合系统误差的传递原理。

按照IEC的规定,应当按照算术和的方式,并且还应加上互感器与功率分析仪之间信号传输缆线的影响(按0.1%计算),最终计量分别输出为1%和0.7%

三、综合考虑

功率测量仪表的精度一般是指功率因数为1时的精度指标,当功率因数下降时,精度下降,下降多少与具体的功率表有关。姑且不考虑功率因数对功率测量的精度影响。互感器的相位误差也会对功率测量精度造成影响,在功率因数为1时,可忽略不计,但是,低功率因数时,却有较大影响。0.2级互感器的角差指标是10′,电压、电流一起考虑,最大角差为20′,在功率因数为0.05(87.134°)时,20′相位误差对功率测量的影响约为11.6%。两表法测量功率时,被测电压电流的相位角不同,但是,总功率的影响基本不变。相同准确度等级(功率因数为1时的标称)功率计在不同功率因数下的功率精度往往不同,根据湖南省变频电量检测中心大量的测试数据看,在0.05功率因数时,目前国内外高端功率计的测量误差在1%~10%以内。因此,按照国家标准对测量仪器的要求,低功率因数下功率精度很难得到保证。附录A提出了仪器仪表损耗及误差的修正方法。不过,这种修正的前提都需要有由专业或权威机构提供修正系数,实际引用中,大多用户并未采取该项措施。

四、IEC准则

IEC指出:所有仪表和测量装置的误差都必须进行实际测量,未经测量,仅是以其它测量中计算出来的和引用电压、电流和功率因数组合的误差,不能作为评价装置基本误差的依据。

解读:

常规的测量方法是:电压/电流传感器先将高电压/大电流信号变换为低电压/小电流信号,再连接到分析仪,分析仪只测量低电压和小电流信号。这种方式下,传感器和分析仪之间的传输线路会引入测量误差,量程匹配不当、阻抗 匹配不当等原因会加大测量误差,另外,也给误差的评估造成困难。

建议用户在采购设备时,根据企业需求及试验特点,对传感器和仪器构成的系统提出系统精度要求,并要求提供相关条件下的校准证书。