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1、光纤大电流测量仪校准规范验证试验报告编制工作组2022年05月试验一：校准规范可行性验证试验1 .试验目的选取两台光纤大电流测量仪作为校准对象，基本信息如表1所示。按校准 规范中规定的主要校准工程进行校准，验证校准规范的合理性和可行性。表1光纤大电流测量仪基本信息型号FS207FOCS206制造单位北乐世维通光智能科技中国计量科学研究院出厂编号M2104004202008001A额定电流直流：300kA直流：150kA工频50kA额定匝数1匝5匝最大允许误差0.2%0.2%输出方式模拟输出(5V)、数字输出数字输出2 .试验方法依据校准规范在额定匝数和单匝的条件下分别对光纤大电流测量仪 的直流
2、大电流示值误差进行校准；依据732对工频大电流示值误差进行校准; 依据733对扩展电流非线性附加误差进行校准。3 .试验设备校准采用标准装置的信息如表2所示。直流电源最大输出电流为5000A, 交流电源最大输出电流为850A,等安匝线圈匝数为60,等安匝电流可到达直 流 300kA,工频 50kA。表2测量标准信息1名称测量范围最大允许误差直流电流比拟仪6000A/10V0.01%直流电流误差测量装置DCV： 0.1V 10V数字输入：0.01%模拟输入：0.02%电流互感器1000A/5A0.01%工频电流误差测量装置ACI： 0.5A-1A, 50Hz数字量输入：0.05%ACI： 1A6
3、A, 50Hz数字量输入：0.03%4 .试验条件环境温度：23,湿度：30% RH,试验地点：中国计量科学研究院昌平 院区高压实验室。5 .试验结果FS207校准结果被校光纤大电流测量仪的额定匝数为1匝，在额定匝数下校准数字输出和 模拟输出的直流大电流示值误差，结果如表3、表4所示。表3 FS207直流大电流示值误差校准结果(数字输出)标准值(kA)测量值(kA)示值误差扩展不确定度。迫，k = 229.97929.9850.02%0.06%59.91159.9160.01%0.06%150.04150.060.01%0.06%240.33240.28-0.02%0.06%300.17300
4、.07-0.03%0.06%表4 FS207直流大电流示值误差校准结果(模拟输出)标准值(kA)电压输出(V)测量值(kA)示值误差扩展不确定度t/reb k=230.0010.5001130.0070.02%0.06%60.0351.000860.0480.02%0.06%150.012.5007150.040.02%0.06%240.164.0015240.09-0.03%0.06%300.034.9986299.92-0.04%0.06%被校光纤大电流测量仪扩展量程上限为300kA,与额定电流相同。扩展电流非线性附加误差校准结果如表5所示。表5 FS207扩展电流非线性附加误差校准结果标
5、准值(kA)显示值(kA)非线性附加误差扩展不确定度Ure” k=229.97929.9940.05%0.02%59.91159.9340.04%0.02%89.99890.0350.04%0.02%120.02120.070.04%0.02%150.04150.110.04%0.02%180.08180.110.02%0.02%210.26210.290.02%0.02%240.33240.350.01%0.02%270.06270.090.01%0.02%300.17300.160.00%0.02%(1) FOCS206校准结果被校光纤大电流测量仪的额定匝数为5匝，分别在额定匝数和单匝下校
6、准 直流和工频大电流示值误差。校准结果如表6、表7所示。表6 FOCS206直流大电流示值误差校准结果敏感环匝数标准值(kA)显示值(kA)示值误差扩展不确定度Gel，k=2515.03015.0320.01%0.06%30.00830.003-0.02%0.06%75.01075.000-0.01%0.06%119.97120.010.03%0.06%150.18150.210.02%0.06%1150.28150.310.02%0.08%表7 FOCS206工频大电流示值误差校准结果3敏感环匝数标准值(kA)显示值(kA)小值误差扩展不确定度k = 255.00175.00280.02%0
7、.08%10.01610.0180.02%0.08%25.13425.128-0.02%0.06%40.03340.021-0.03%0.06%50.12050.104-0.03%0.06%150.18750.178-0.02%0.08%柔性光纤敏感环的匝数为1匝，被校光纤大电流测量仪扩展量程上限为750kA,扩展电流非线性附加误差校准结果如表8所示。表8 FOCS206扩展电流非线性附加误差校准结果标准值(kA)显示值(kA)非线性附加误差扩展不确定度Ure” k = 275.15075.145-0.01%0.03%150.04149.99-0.03%0.03%225.01224.97-0.
8、02%0.03%300.08300.03-0.02%0.03%375.05374.93-0.03%0.03%450.08450.03-0.01%0.03%525.06525.070.00%0.03%599.85599.930.01%0.03%675.06675.00-0.01%0.03%750.90750.900.00%0.03%6 .试验结论验证试验结果说明光纤大电流测量仪校准规范对光纤大电流测量仪的 技术要求合理、校准方法正确，可操作性较强。7 .验证时间与人员验证时间：2020年11月1日验证人员：李传生、林飞鹏试验二：扩展电流非线性附加误差直流、交流验证试验1 .试验目的通过试验测试在
9、直流大电流下校准光纤大电流测量仪的扩展电流非线性 附加误差，能否保证其对工频大电流响应的线性度？2 .试验方法对某光纤大电流测量仪在扩展电流直流450kA范围内按照规范进行 扩展电流非线性附加误差校准，根据校准结果对光纤大电流测量仪的非线性误 差进行修正，然后在扩展电流工频30kA300kA(对应的峰值范围约为： 42.42kA424.2kA)范围内测试测量仪的线性度。试验设备同试验一。3 .环境条件环境温度：24,湿度：40% RH,试验地点：中国计量科学研究院昌平 院区高压实验室。4 .试验结果表1所示为被校光纤大电流测量仪直流大电流下扩展电流非线性附加误差 测试结果。根据测试结果对测量仪
10、进行非线性误差补偿，补偿后测试结果如表 2所示。试验过程中柔性光纤敏感环的匝数为3匝。表1扩展电流非线性附加误差测试结果(非线性误差修正前)5标准值(kA)显示值(kA)扩展电流非线性附加误差45.01845.9712.12%90.03691.8552.02%135.05137.591.88%180.07183.151.71%225.09228.491.51%269.93273.351.27%314.94318.091.00%359.96362.440.69%404.98406.40.35%450.18450.180.00%表2扩展电流非线性附加误差测试结果(非线性误差修正后)标准值(kA)显
11、示值(kA)扩展电流非线性附加误差42.09042.0940.01%70.08970.0950.01%120.05120.070.02%159.94159.960.01%200.02200.040.01%249.98250.000.01%299.94299.960.01%340.01340.040.01%380.09380.110.01%424.01424.020.00%表3所示为被校光纤大电流测量仪在工频大电流下扩展电流非线性附加误 差测试结果。由于工频电源最大等安匝电流为50kA,将光纤绕制6圈，等效 电流到达300kAo表3扩展电流非线性附加误差测试结果(非线性误差修正后，工频大电流)标
12、准值(kA)显示值(kA)扩展电流非线性附加误差30.70830.7130.02%60.53060.5380.01%90.76890.7800.01%120.05120.060.01%150.06150.070.01%180.46180.470.01%210.45210.460.00%6241.23241.240.00%270.47270.490.01%299.84299.840.00%5 .试验结论试验结果说明：被校光纤大电流测量仪在直流大电流下校准扩展电流非线 性附加误差并进行非线性误差修正后，可以保证对工频大电流的线性响应。6 .验证时间与人员验证时间：2022年05月04日验证人员：李传生、林飞鹏