JJF 1667-2017工频谐波测量仪器校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 6 6 72 0 1 7工频谐波测量仪器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rH a r m o n i c sA n a l y z i n gI n s t r u m e n t sa tP o w e rF r e q u e n c y 2 0 1 7-1 1-2 0发布2 0 1 8-0 2-2 0实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布工频谐波测量仪器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rH a r m o n i c sA n a l y z i n gI n s t r u m e n t sa tP o w e rF r e q u e n c yJ J F1 6 6 72 0 1 7 归 口 单 位:全国电磁计量技术委员会 起 草 单 位:中国计量科学研究院浙江省计量科学研究院 本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解释J J F1 6 6 72 0 1 7本规范主要起草人:陆祖良(中国计量科学研究院)王 磊(中国计量科学研究院)朱中文(浙江省计量科学研究院)参加起草人:黄洪涛(中国计量科学研究院)周韶园(浙江省计量科学研究院)J J F1 6 6 72 0 1 7目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 谐波 分量(1)3.2 谐波绝对误差(1)3.3 谐波相对误差(1)3.4 谐波引用误差(1)3.5 谐波含有率误差(2)4 概述(2)5 计量特性(2)5.1 基波的频率、电压、电流、功率(2)5.2 基波和单个谐波组合的电压、电流(2)5.3 基波和单个谐波组合的功率(2)5.4 综合波形的电压、电流、功率(2)5.5 空置谐波电压、电流(2)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 测量标准及其他设备(3)7 校准项目和校准方法(4)7.1 校准项目(4)7.2 校准方法(4)8 校准结果表达(7)9 复校时间间隔(8)附录A 谐波电压、谐波电流的公式表达(9)附录B 测量标准及其与被校仪器的接线(1 1)附录C 校准原始记录格式(1 2)附录D 校准证书内页格式(1 8)附录E 工频谐波测量仪器测量不确定度评定示例(2 5)J J F1 6 6 72 0 1 7引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示进行编制。本规范参照了下列文件:J J G1 1 0 62 0 1 5 工作用静止式谐波有功电能表检定规程;G B/T1 7 6 2 6.72 0 0 8 电磁兼容 试验和测量技术 供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则;I E C6 1 0 0 0-4-3 0:2 0 0 8 电磁兼容 第4-3 0部分 试验和测量技术 电能质量测量方法(E l e c t r o m a g n e t i cc o m p a t i b i l i t y(EMC)P a r t4-3 0:T e s t i n ga n d m e a s u r e m e n tt e c h n i q u e sP o w e r q u a l i t ym e a s u r e m e n tm e t h o d s)。本规范为首次发布。J J F1 6 6 72 0 1 7工频谐波测量仪器校准规范1 范围本规范适用于工频谐波测量仪器(包括谐波分析仪和标准谐波功率源)的校准。这类仪器工作在实验室条件下,基波频率在4 5H z至6 5H z范围内,具有谐波电压、谐波电流和谐波功率的测量功能,或者它们中的一部分功能。对标准功率表、标准电能表的谐波测量功能的校准,可参照本规范。本规范不适用于谐间波的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 2 4 5.32 0 1 0 安装式电能表型式评价大纲 特殊要求 静止式有功电能表(0.2 S、0.5 S、1和2级)G B/T1 7 2 1 5.3 0 22 0 1 3 交流电测量设备 特殊要求 第2部分:静止式谐波有功电能表G B/T1 7 2 1 5.3 2 12 0 0 8 交流电测量设备 特殊要求 第2 1部分:静止式有功电能表(1级和2级)O I MLR4 6E d i t i o n2 0 1 2(E):有功电能表(A c t i v eE l e c t r i c a lE n e r g yM e t e r s)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 谐波 分量 h a r m o n i c(c o m p o n e n t)周期量的傅立叶级数中次数为大于1的整数的分量。注:1 本规范中,直流 分量看作次数为0的谐波。2 谐波电压、谐波电流及其形成的谐波功率等相关量的公式表达见附录A。3 改写G B/T1 7 2 1 5.3 0 22 0 1 3,定义3.4。3.2 谐波绝对误差 h a r m o n i ca b s o l u t ee r r o r谐波测量仪器测量的谐波示值与参考值(由测量标准装置提供的同次谐波示值)之间的差。以V,mV,V(谐波电压);A,mA,A(谐波电流);或W,mW,W(谐波功率)表示。3.3 谐波相对误差 h a r m o n i cr e l a t i v ee r r o r谐波绝对误差与参考值的比。以mV/V,V/V(谐波电压);mA/A,A/A(谐波电流);或mW/W,W/W(谐波功率)表示,也可以用百分数表示。3.4 谐波引用误差 h a r m o n i c f i d u c i a l e r r o r1J J F1 6 6 72 0 1 7电压、电流的谐波绝对误差与基波参考值的比。以mV/V,V/V(谐波电压);mA/A,A/A(谐波电流),也可以用百分数表示。功率的谐波绝对误差与基波视在功率参考值的比。以mW/VA,W/VA表示,也可以以百分数表示。注:谐波本身很小或为零的时候,用“谐波引用误差”表示比较方便。3.5 谐波含有率误差 h a r m o n i c r a t i oe r r o r谐波含有率示值与相应参考值之间的差。以百分数表示。4 概述工频谐波测量仪器包括谐波分析仪和标准谐波功率源。适用于基波频率为4 5H z至6 5H z的非正弦周期信号的分析。谐波分析仪是测量仪表,测量非正弦周期信号,分析给出基波和各次谐波的参数(幅值、有效值、相角差等)。在规定条件下,所分析的结果符合仪器本身具有的准确度要求(或准确度等级,或最大允许误差,下同)。一般采用采样和傅立叶变换原理。标准谐波功率源是能稳定输出非正弦周期信号的设备,可以设定各次谐波的参数(幅值、有效值、相角差等)。在规定条件下,提供的各次谐波的参数符合该信号源本身具有的准确度要求。5 计量特性5.1 基波的频率、电压、电流、功率试验信号中只含有基波分量,测量频率、电压、电流、功率。基波的频率、各量程电压、电流和功率的测量结果应满足确定的准确度要求。准确度要求由送检单位确定,所确定的准确度一般不优于生产厂商在技术说明书中的规定(下同)。注:本试验应反映被校仪器与“谐波”有关的特性。被校仪器是谐波分析仪的,应在“谐波测量”功能(或类似功能)下进行试验;被校仪器是标准谐波源的,应在“谐波模式”(或类似模式)下进行试验(下同)。5.2 基波和单个谐波组合的电压、电流试验信号为基波分量和一个谐波分量的组合,测量电压、电流中基波和谐波分量。各量程电压、电流的基波和谐波的测量结果均应满足确定的准确度要求。5.3 基波和单个谐波组合的功率试验信号为基波分量和一个谐波分量的组合,测量功率的基波和谐波分量。各量程的基波有功功率和谐波有功功率的测量结果均应满足确定的准确度要求。5.4 综合波形的电压、电流、功率试验信号为基波分量和多个谐波分量的组合,测量电压、电流、功率的基波和各次谐波分量。各量程的电压、电流和功率(如总有功功率)的测量结果均应满足确定的准确度要求。5.5 空置谐波电压、电流2J J F1 6 6 72 0 1 7试验信号中含有基波分量和少数谐波分量,其余均置零值。这些置零值的谐波简称空置谐波。测量电压、电流的各次谐波分量,包括空置谐波。空置谐波的测量结果应满足确定的准确度要求。注:以上指标不用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件环境条件及其要求如下:1)环境温度:(2 02);2)相对湿度:5 0%1 5%;3)供电电源:(2 2 02 2)V,(5 01)H z;4)外部磁感应强度:不大于0.0 5mT。6.2 测量标准及其他设备工频谐波测量标准一般有两类,分析仪类和功率源类。6.2.1 标准器及配套设备6.2.1.1 分析仪类测量标准所需的标准器及配套设备如下:1)标准谐波分析仪;2)谐波功率源;3)其他必要的设备。这类测量标准可以校准谐波分析仪和标准谐波功率源,见附录B.1和B.2。6.2.1.2 功率源类测量标准所需的标准器及配套设备如下:1)标准谐波功率源;2)其他必要的设备。这类测量标准可以校准谐波分析仪,见附录B.3。6.2.2 标准器的计量溯源性校准所使用的测量标准器应经过上级计量技术机构校准,能够溯源到国家最高测量标准。开展校准时其校准证书应在有效期内。分析仪类测量标准中的标准谐波分析应经过上级计量技术机构校准,谐波功率源应定期进行稳定性考核。在组建标准装置之初,应通过自行实验,或者整体送上级技术机构做首次校准,在确证装置整体指标的同时,获得谐波功率源的稳定性参数;并以此作为依据,利用装置本身的标准谐波分析仪,定期测量功率源的稳定性,衡量是否符合要求。标准装置应在规定的环境条件下开展校准试验。6.2.3 标准器的准确度要求标准装置的扩展不确定度应为被校仪器相关准确度要求绝对值的1/3。被校仪器准确度要求为0.0 1%的,标准装置的扩展不确定度可放宽为被校仪器的1/2。3J J F1 6 6 72 0 1 77 校准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目见表3。表1 校准项目一览表序号校准项目校准方法条款每次进行可选择1外观及通电检查7.2.12基波的频率、电压、电流、功率测量7.2.23基波与单个谐波组合的电压、电流测量7.2.34基波与单个谐波组合的功率测量7.2.45综合波形的电压、电流、功率测量7.2.56空置谐波电压、电流检查7.2.67.2 校准方法7.2.1 外观及通电检查目测仪器外观,检查有无影响正常工作的机械损伤,有无缺少正常工作所需的附件。通电,检查显示是否清楚、正确,基本功能是否能正常操作。7.2.2 校准前的准备a)试验信号测量范围选择试验信号中谐波的最高次数不超过由生产厂商提供的最高次数。一般可以有2 1、3 1、4 1,或5 0、6 0等。电压试验信号的最大值(或有效值)应在生产厂商提供的电压量程的限度以内。电压量程以有效值表示,可以有6 0V、1 0 0V、2 2 0V。一般不超过5 0 0V。电流试验信号的最大值(或有效值)应在生产厂商提供的电流量程的限度以内。电流量程以有效值表示,可以有0.5A、1A、5A、1 0A等,一般不超过1 0 0A。试验信号的谐波含有率一般在1%4 0%范围内选择。b)接线按附录B的要求,将被校仪器与标准设备相连接。c)预热被校仪器按生产厂商准确度要求预热。d)同步被校仪器如有同步触发功能的,要与标准装置中相关仪器的相应接口相连接,并启动这个功能。e)测量时间选择测量结果应通过多次测量平均得到,每次的测量时间应覆盖多个周期。测量时间和测量次数的选择应满足校准扩展不确定度的要求。4J J F1 6 6 72 0 1 77.2.3 基波的频率、电压、电流、功率测量7.2.3.1 此项试验的信号仅由基波组成。7.2.3.2 选择有代表性的电压点,在被校仪器说明书规定的范围内,选择并测量两个不同的基波频率。7.2.3.3 电压、电流的试验点应覆盖所有的量程。7.2.3.4 功率试验中功率因数的选择,应包含1,0.5(L),0.8(C)。7.2.3.5 被校仪器是三相的,以单相形式分别进行试验(下同)。7.2.3.6 被校仪器是谐波分析仪的,上述试验信号由谐波功率源提供,输入至被校谐波分析仪和标准谐波分析仪(附录B.1),标准谐波分析仪给出参考值。或者试验信号由标准谐波功率源提供,输入至被校谐波分析仪(附录B.3),标准谐波功率源给出参考值。由被校谐波分析仪的示值与参考值计算相应的误差。被校仪器是标准谐波功率源的,上述试验信号由该功率源提供,输入至标准谐波分析仪(附录B.2),标准谐波分析仪给出参考值。由被校标准谐波功率源的示值与参考值计算相应的误差。例如被校仪器的绝对误差可以计算为:C=C-C0(1)式中:DC 被校仪器的绝对误差;C 被校仪器的示值;C0 标准仪器提供的参考值。7.2.4 基波与单个谐波组合的电压、电流测量7.2.4.1 此项试验的试验信号由基波和一个谐波信号组成。不同次数的谐波分别试验。7.2.4.2 试验的谐波次数,一般低阶(如第2至第1 0次)应被选取,其他选择有代表性的谐波次数进行试验(如每1 0个谐波中选取1或2个次数),最高的两个次数应被选取(例如当最高谐波次数是5 0时,选取第4 9、5 0次)。直流可选。7.2.4.3 试验信号中的基波与谐波的初相角可设置为零。7.2.4.4 试验点应包含所有的量程。7.2.4.5 对主要量程,可等间隔地选取若干试验点进行线性测量。主要量程的线性测量中,谐波次数允许适当减少。7.2.4.6 按7.2.3.6的要求,进行试验并计算相应校准结果。7.2.5 基波与单个谐波组合的功率测量7.2.5.1 由基波与一个谐波组成的试验信号,建议采用但不限于由G B/T1 7 2 1 5.3 2 12 0 0 8规定的下列波形。电压和电流信号均由基波和5次谐波组成,电压5次谐波含有率为1 0%,电流5次谐波含有率为4 0%,基波的功率因数和5次谐波的功率因数均为1。7.2.5.2 按7.2.3.6的要求,进行试验并计算相应校准结果。7.2.6 综合波形的电压、电流、功率测量7.2.6.1 此项试验的试验信号由基波和多个谐波组成,试验一般包括电压、电流和功5J J F1 6 6 72 0 1 7率测量。建议采用但不限于由O I MLR4 6E d i t i o n2 0 1 2(E)建议的下列波形。a)平顶波电压、电流试验信号的基波和谐波组成如表2所示。电流平顶波波形如图1所示。此试验信号可用于电压、电流和功率的基波和各次谐波分量的测量,也用于电压和电流总谐波畸变率(THD)的测量。参考值由标准装置给出,不得仅从表2中的数据导出。表2 平顶波谐波次数电流谐波含有率设定值/%电流初相角电压谐波含有率设定值/%电压初相角11 0 00 1 0 0.00 33 00 3.81 8 0 51 80 2.41 8 0 71 40 1.71 8 0 1 190 1.01 8 0 1 350 0.81 8 0 图1 电流平顶波b)尖顶波电压、电流试验信号的基波和谐波组成如表3所示。电流尖顶波波形如图2所示。此试验信号可用于电压、电流和功率的基波和各次谐波分量的测量,也用于电压和电流总谐波畸变率(THD)的测量。参考值由标准装置给出,不得仅从表3中的数据导出。表3 尖顶波谐波次数电流谐波含有率设定值/%电流初相角电压谐波含有率设定值/%电压初相角11 0 00 1 0 0.00 33 01 8 0 3.80 51 80 2.41 8 0 71 41 8 0 1.70 1 191 8 0 1.00 1 350 0.81 8 0 6J J F1 6 6 72 0 1 7图2 电流尖顶波7.2.6.2 按7.2.3.6的要求,进行试验并计算相应校准结果。7.2.7 空置谐波电压、电流检查7.2.7.1 此项试验的非正弦周期信号建议采用但不限于由G B/T1 7 2 1 5.3 2 12 0 0 8规定的下列波形。试验信号由基波和5次谐波组成。分别进行电压和电流试验。电压5次谐波含有率1 0%,电流5次谐波含有率4 0%。测量直流、基波、2次、3次、4次、5次、6次的结果。其中直流、2次、3次、4次、6次是空置谐波。注:1 本校准项目可与7.2.4结合进行。2 为了检查被校仪器可能存在的其他问题,建议在本试验中查看直至最高次数的所有谐波的测量结果。7.2.7.2 按7.2.3.6的要求,进行试验并计算相应校准结果。8 校准结果表达校准结果应在校准证书(报告)上反应,校准证书(报告)应至少包括以下信息:a)标题,如“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书或报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;7J J F1 6 6 72 0 1 7m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。校准原始记录格式见附录C,校准证书(报告)内页格式见附录D。9 复校时间间隔建议复校时间间隔为1 2个月。送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。8J J F1 6 6 72 0 1 7附录A谐波电压、谐波电流的公式表达A.1 谐波电压 分量h a r m o n i cv o l t a g e(c o m p o n e n t)Uh由(A.1)式表示的非正弦周期电压u:u=U0+2U1s i n(2 f t+1)+Hh=22Uhs i n(2 h f t+h)(A.1)式中:第1项U0是直流电压分量;第2项为基波电压分量;U1 基波电压的有效值;f 基波电压的频率;1 当时间t=0时,基波电压的相角,称为基波初相角;第3项是谐波电压分量的和;Uh 第h次谐波电压分量的有效值;h 当时间t=0时,第h次谐波电压的相角,称为谐波初相角;H 考虑的最高谐波次数;直流电压分量一般看作为h=0时的谐波。A.2 谐波电流 分量h a r m o n i cc u r r e n t(c o m p o n e n t)Ih由(A 2)式表示的非正弦周期电流i:i=I0+2I1s i n(2 f t+1)+Hh=22Ihs i n(2 h f t+h)(A.2)式中:第1项I0是直流电流分量;第2项为基波电流分量;I1 基波电流的有效值;f 基波电流的频率;1 当时间t=0时,基波电流的相角,称为基波初相角;第3项是谐波电流分量;Ih 第h次谐波电流的有效值;h 当时间t=0时,第h次谐波电流的相角,称为谐波初相角;H 考虑的最高谐波次数;直流电流分量一般看作为h=0时的谐波。A.3 基波有功功率f u n d a m e n t a l a c t i v ep o w e rP19J J F1 6 6 72 0 1 7基波的有功功率由(A 3)式定义:P1=U1I1c o s(1-1)(A.3)注:基波视在功率S1定义为S1=U1I1(A.4)A.4 第h次谐波有功功率ht ho r d e rh a r m o n i ca c t i v ep o w e rPh第h(h0,h1)次谐波有功功率由(A 5)式定义:Ph=UhIhc o s(h-h)(A.5)A.5 总有功功率t o t a l a c t i v ep o w e rP总有功功率由(A 6)式定义:P=P1+P0+Hh=2Ph(A.6)式中:P0=U0I0(A.7)P0 直流功率。A.6 谐波含有率h a r m o n i cr a t i o(HR)G B/T1 4 5 4 99 3术语3.7第h次谐波电压含有率由(A 8)式定义:HRUh=UhU1(A.8)第h次谐波电流含有率由(A 9)式定义:HRUI=IhI1(A.9)A.7 总谐波畸变率 t o t a lh a r m o n i cd i s t o r t i o n(THD)总谐波电压畸变率THDU由(A 1 0)式定义:THDU=UHU1(A.1 0)式中:UH=U20+Hh=2U2h(A.1 1)总谐波电流畸变率THDI由(A 1 2)式定义:THDI=IHI1(A.1 2)式中:IH=I20+Hh=2I2h(A.1 3)01J J F1 6 6 72 0 1 7附录B测量标准及其与被校仪器的接线B.1 分析仪类测量标准校准谐波分析仪图B.1 分析仪类测量标准校准谐波分析仪接线示意图B.2 分析仪类测量标准校准标准谐波功率源图B.2 分析仪类测量标准校准标准谐波功率源接线示意图B.3 功率源类测量标准校准谐波分析仪图B.3 功率源类测量标准校准谐波分析仪接线示意图11J J F1 6 6 72 0 1 7附录C校准原始记录格式工频谐波测量仪器校准原始记录校准证书编号:校准日期:送检单位名称:送检单位地址:仪器名称:型号/规格:出厂编号:生产厂商:准确度等级:所依据的技术文件(代号、名称):温度:相对湿度:%检定地点:校准员:核验员:校准使用的计量标准器具:名称:型号:出厂编号:准确度等级:计量标准证书号:有效期至:一、外观及通电检查:二、基波的频率、电压、电流、功率测量1.频率被校仪器试验信号电压量程/V电压/V频率/H z参考值/H z被测值/H z相对误差/%2.电压(频率:H z)被校仪器试验信号电压量程/V电压/V参考值/V被测值/V相对误差/%21J J F1 6 6 72 0 1 73.电流(频率:H z)被校仪器试验信号电流量程/A电流/A参考值/H z被测值/H z相对误差/%4.功率(频率:H z)被校仪器试验信号电压量程V电流量程A电压V电流A功率因数c o s参考值W被测值W相对误差%1.00.5L0.8C三、基波与单个谐波组合的电压、电流测量1.电压被校仪器试验信号参考值被测值误差量程V基波频率H z基波电压V谐波次数谐波含有率/%V或%aV或%a结果%性质b11 0 0h a基波和谐波的参考值和被测值都可以是以V为单位的电压值;也可以谐波是以%为单位的含有率值,此时基波必须是以V为单位的电压值。b基波应为相对误差,谐波可以是含有率误差,也可以是相对误差(引用误差)。2.电流被校仪器试验信号参考值被测值误差量程A基波频率H z基波电流A谐波次数谐波含有率/%A或%aA或%a结果%性质b11 0 0h a基波和谐波的参考值和被测值都可以是以A为单位的电流值;也可以谐波是以%为单位的含有率值,此时基波必须是以A为单位的电流值。b基波应为相对误差,谐波可以是含有率误差,也可以是相对误差(引用误差)。31J J F1 6 6 72 0 1 7四、基波与单个谐波组合的功率测量(基波频率:H z)被校仪器试验信号电压量程V电流量程A基波电压V基波电流A谐波次数电压谐波含有率%电流谐波含有率%参考值W或%a被测值W或%a误差结果(%)性质b11 0 01 0 051 04 0 a基波和谐波的参考值和被测值都可以是以W为单位的功率值;也可以谐波是以%为单位的含有率值,此时基波必须是以W为单位的功率值。b基波应为相对误差,谐波可以是含有率误差,也可以是相对误差(引用误差)。五、综合波形的电压、电流、功率测量1.平顶波(1)电压(基波频率:H z)被校仪器试验信号参考值被测值误差电压量程V基波电压V谐波次数谐波含有率%V或%aV或%a结果%性质b11 0 0.033.852.471.71 11.01 30.8THD4.9 7 3 a基波参考值和被测值都是以V为单位的电压值;谐波是以%为单位的含有率值。b基波为相对误差,谐波是含有率误差。41J J F1 6 6 72 0 1 7(2)电流(基波频率:H z)被校仪器试验信号参考值被测值误差电压量程A基波电流A谐波次数谐波含有率/%A或%aA或%a结果%性质b11 0 033 051 871 41 191 35THD3 9.0 6 4 a基波参考值和被测值都是以A为单位的电流值;谐波是以%为单位的含有率值。b基波为相对误差,谐波是含有率误差。(3)功率(基波频率:H z)被校仪器试验信号电压量程/V电流量程/A基波电压/V基波电流/A总有功功率参考值/W总有功功率被测值/W相对误差/%2.尖顶波(1)电压(基波频率:H z)被校仪器试验信号参考值被测值误差电压量程V基波电压V谐波次数谐波含有率%V或%aV或%a结果%性质b11 0 0.033.852.471.71 11.01 30.8THD4.9 7 3 a基波参考值和被测值都是以V为单位的电压值;谐波是以%为单位的含有率值。b基波为相对误差,谐波是含有率误差。51J J F1 6 6 72 0 1 7(2)电流(基波频率:H z)被校仪器试验信号参考值被测值误差电压量程A基波电流A谐波次数谐波含有率%A或%aA或%a结果/%性质b11 0 033 051 871 41 191 35THD3 9.0 6 4 a基波参考值和被测值都是以A为单位的电流值;谐波是以%为单位的含有率值。b基波为相对误差,谐波是含有率误差。六、空置谐波电压、电流检查1.电压(基波频率:H z)被校仪器试验信号参考值被测值误差电压量程V基波电压V谐波次数谐波含有率%V或%aV或%a结果/%性质b0011 0 020304051 060 a基波参考值和被测值都是以V为单位的电压值;谐波是以%为单位的含有率值。b基波为相对误差,谐波是含有率误差。61J J F1 6 6 72 0 1 72.电流(基波频率:H z)被校仪器试验信号参考值被测值误差电流量程A基波电流A谐波次数谐波含有率%A或%aA或%a结果/%性质b0011 0 020304054 060 a基波参考值和被测值都是以A为单位的电流值;谐波是以%为单位的含有率值。b基波为相对误差,谐波是含有率误差。71J J F1 6 6 72 0 1 7附录D校准证书内页格式证书编号校准结果不确定度的评估和表述均符合J J F 1 0 5 9.1的要求。校准环境条件及地点:温 度地 点相对湿度%其 他校准所依据的技术文件(代号、名称):校准所使用的主要测量标准:名 称测量范围不确定度/准确度等级证书编号证书有效期至(YYYY-MM-D D)第页 共页81J J F1 6 6 72 0 1 7证书编号校 准 结 果一、外观及通电检查:二、基波的频率、电压、电流、功率测量1.频率被校仪器试验信号电压量程/V电压/V频率/H z相对误差/%1 055 00.0 0 1%2.电压(频率:H z)被校仪器试验信号电压量程/V试验信号电压/V相对误差/%1 0 08 00.1%3.电流(频率:H z)被校仪器试验信号电流量程/A电流/A相对误差/%4.功率(频率:H z)被校仪器试验信号电压量程V电流量程A基波电压V基波电流A功率因数c o s相对误差/%1.00.5 L0.8 C第页 共页91J J F1 6 6 72 0 1 7证书编号校 准 结 果三、基波与单个谐波组合的电压、电流测量1.电压被校仪器试验信号误差量程V基波频率H z基波电压V谐波次数谐波含有率%结果%性质a11 0 0%h a基波应为相对误差,谐波可以是含有率误差,也可以是相对误差(引用误差)。2.电流被校仪器试验信号误差量程A基波频率H z基波电流A谐波次数谐波含有率%结果%性质a11 0 0%h a基波应为相对误差,谐波可以是含有率误差,也可以是相对误差(引用误差)。四、基波与单个谐波组合的功率测量(基波频率:H z)被校仪器试验信号误差电压量程V电流量程A基波电压V基波电流A谐波次数电压谐波含有率电流谐波含有率结果%性质a11 0 0%1 0 0%51 0%4 0%a基波为相对误差,谐波可以是含有率误差,也可以是相对误差(引用误差)。第页 共页02J J F1 6 6 72 0 1 7证书编号校 准 结 果五、综合波形的电压、电流、功率测量1.平顶波(1)电压(基波频率:H z)被校仪器试验信号电压量程/V基波电压/V谐波次数含有率/%误差/%11 0 0.033.852.471.71 11.01 30.8THD4.9 7 3 注:基波为相对误差,谐波是含有率误差。(2)电流(基波频率:H z)被校仪器试验信号电流量程/A基波电流/A谐波次数含有率/%误差/%11 0 033 051 871 41 191 35THD3 9.0 6 4 注:基波为相对误差,谐波是含有率误差。(3)功率(基波频率:H z)被校仪器试验信号电压量程/V电流量程/A基波电压/V基波电流/A总有功功率相对误差/%第页 共页12J J F1 6 6 72 0 1 7证书编号校 准 结 果2.尖顶波(1)电压(基波频率:H z)被校仪器试验信号电压量程/V基波电压/V谐波次数含有率/%误差/%11 0 0.033.852.471.71 11.01 30.8THD4.9 7 3 注:基波为相对误差,谐波是含有率误差。(2)电流(基波频率:H z)被校仪器试验信号电流量程A基波电流A谐波次数含有率/%误差/%11 0 033 051 871 41 191 35THD3 9.0 6 4 注:基波为相对误差,谐波是含有率误差。(3)功率(基波频率:H z)被校仪器试验信号电压量程/V电流量程/A基波电压/V基波电流/A总有功功率相对误差/%第页 共页22J J F1 6 6 72 0 1 7证书编号校 准 结 果六、空置谐波电压、电流检查1.电压(基波频率:H z)被校仪器试验信号误差电压量程/V基波电压/V谐波次数谐波含有率/%结果/%性质a0011 0 020304051 060 a基波是相对误差,谐波是含有率误差。2.电流(基波频率:H z)被校仪器试验信号误差电流量程/A基波电流/A谐波次数谐波含有率/%结果/%性质a0011 0 020304054 060 a基波是相对误差,谐波是含有率误差。第页 共页32J J F1 6 6 72 0 1 7证书编号校 准 结 果校准说明:校准结果的不确定度为:说明:根据客户要求和校准文件的规定,通常情况下 个月校准一次。声明:1.仅对加盖“校准专用章”的完整证书负责。2.本证书的校准结果仅对本次所校准的计量器具有效。校准员:核验员:第页 共页42J J F1 6 6 72 0 1 7附录E工频谐波测量仪器测量不确定度评定示例E.1 采用标准谐波分析仪校准被校谐波分析仪本示例采用标准谐波分析仪校准被校谐波分析仪,并以测量5次谐波电流的含有率为示例(校准项目3“基波与单个谐波组合的电压、电流测量”),对测量结果的不确定度进行评定。基波电流2A,基波频率5 3H z,电流5次谐波含有率为4 0%。测量结果以含有率误差给出。E.1.1 测量原理采用标准谐波分析仪校准被校谐波分析仪,试验信号由测量标准中的谐波功率源提供,参考值由标准谐波分析仪给出。设标准谐波分析仪给出的参考值为C0,被校谐波分析仪示值为C,二者都为含有率值。E.1.2 测量环境条件环境温度:2 0.5,相对湿度:5 1%;E.1.3 测量模型被校谐波分析仪的示值误差可以表示为C=C-C0(E 1)式中:DC 被校谐波分析仪的含有率误差;C 被校谐波分析仪的含有率示值;C0 标准谐波分析仪提供的含有率参考值;E.1.4 测量不确定度分析(1)含有率误差测量重复性引入的不确定度分量u1标准谐波分析仪和被校谐波分析仪同时读数,得到C=C-C0的一次读数,并使用标准谐波分析仪上级校准证书中给出的误差进行修正,在相同环境条件下,进行1 0次重复性测量,获得数据列于表E.1。表E.1 1 0次重复性测量数据次数含有率误差/%10.0 0 120.0 0 330.0 0 240.0 0 250.0 0 060.0 0 052J J F1 6 6 72 0 1 7表E.1(续)次数含有率误差/%70.0 0 180.0 0 090.0 0 01 00.0 0 3测量结果的平均值:x=11 01 0i=1xi=0.0 0 1%单次测量的标准偏差:s(xi)=1 0i=1xi-x()21 0-1=0.0 0 1%含有率误差测量重复性引入的不确定度u1=0.0 0 1%(2)标准谐波分析仪引入的不确定度分量u2u2直接引用标准谐波分析仪校准证书中给出的不确定度,u2=0.0 0 25%(3)被校谐波分析仪分辨力引入的不确定度分量u3被校谐波分析仪谐波含有率示值的最小有效位为0.0 0 1%,它在其区间内均匀分布,包含因子k=3,因此:u3=0.0 0 1%2 3=0.0 0 03%。表E.2给出与各不确定度来源相对应的输出量不确定度分量汇总表。表E.2 不确定度分量汇总表不确定度来源标准不确定度/%概率分布灵敏系数不确定度分量/%u10.0 0 1正态10.0 0 1u20.0 0 25正态-10.0 0 25u30.0 0 03均匀10.0 0 03E.1.5 合成标准不确定度uc=u21+u22+u23=0.0 0 27%E.1.6 扩展不确定度测量结果可认为是正态分布,取包含因子k=2,可得扩展不确定度为U=kuc=0.0 0 54%E.1.7 测量结果报告被校谐波分析仪在本示例测量条件(基波电流2A,基波频率5 3H z,电流5次谐波含 有 率 为4 0%)下,5次 谐 波 的 含 有 率 误 差 为0.0 0 1%,不 确 定 度 为0.0 0 5%(k=2)。E.2 采用标准谐波功率源校准被校谐波分析仪62J J F1 6 6 72 0 1 7本示例采用标准谐波功率源校准被校谐波分析仪,并以测量5次谐波电流的含有率为示例(校准项目3“基波与单个谐波组合的电压、电流测量”)对测量结果的不确定度进行评定。基波电流2A,基波频率5 3H z,电流5次谐波含有率为4 0%。测量结果以含有率误差给出。E.2.1 测量原理采用标准谐波功率源校准被校谐波分析仪,试验信号由标准谐波功率源提供,参考值由标准谐波功率源的设定值给出。设标准谐波功率源给出的参考值为C0,被校谐波分析仪示值为C,二者都为含有率值。E.2.2 测量环境条件环境温度:2 0.5,相对湿度:5 1%;E.2.3 测量模型被校谐波分析仪的示值误差可以表示为C=C-C0(E 2)式中:DC 被校谐波分析仪的含有率误差;C 被校谐波分析仪的含有率被测值;C0 标准谐波功率源提供的含有率参考值,即含有率设定值;E.2.4 测量不确定度分析(1)含有率误差测量重复性引入的不确定度分量u1由被校谐波分析仪含有率示值C、标准谐波功率源提供的含有率设定值C0,得到C=C-C0的一次读数。在相同环境条件下,进行1 0次重复性测量,获得数据列于表E.3。表E.3 1 0次重复性测量数据次数含有率误差/%10.0 0 320.0 0 030.0 0 540.0 0 450.0 0 360.0 0 370.0 0 480.0 0 290.0 0 11 00.0 0 5测量结果的平均值:x=11 01 0i=1xi=0.0 0 3%72J J F1 6 6 72 0 1 7单次测量的标准偏差:s(xi)=1 0i=1xi-x()21 0-1=0.0 0 2%含有率误差测量重复性引入的不确定度u1=0.0 0 2%(2)标准谐波功率源参考值引入的不确定度u2标准谐波功率源经上级计量机构量值传递合格,使用