功率表角差的误差传递
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- 颁布功夫：2013/10/14 10:13:55
- 作者：AnyWay中国
一、功率表精杜纂功率因数的关系
功率精度指标是功率表的主题指标之一，，，，，功率表精度通常用正确度等级暗示 。。。。。。。。
例如，，，，，0.2级功率表，，，，，是指该功率表在划定频率领域内，，，，，电压、电流为满量程时，，，，，功率因数为1或某个区间领域内时，，，，，其误差不大于读数的±0.2% 。。。。。。。。
因而，，，，，知路了功率表的正确度等级和量程，，，，，就能够推算出功率表的误差区间 。。。。。。。。
例如，，，，，电压量程为1000V，，，，，电流量程为10A，，，，，功率量程为10kW的0.2级的功率表，，，，，其误差的绝对值幼于20W 。。。。。。。。
然而，，，，，对于某次丈量而言，，，，，我们越发关注的是相对于读数的相对误差，，，，，上述功率表在丈量分歧功率时，，，，，其相对误差分歧：
丈量10kW左右的功率，，，，，其精度约0.2%； ； ；；；；
丈量5kW左右的功率，，，，，其精度约为0.4%； ； ；；；；
丈量1kW左右的功率，，，，，其精度约为2%； ； ；；；；
丈量200W左右的功率，，，，，其精度约为10%！
显然，，，，，在10kW左右，，，，，该功率表能够获取最高的功率丈量精度 。。。。。。。。
因而，，，，，现实丈量中，，，，，我们会选择相宜量程的功率表丈量功率，，，，，这样，，，，，不论功率领域是几多，，，，，都能够得到较幼的相对误差和较高的丈量精度 。。。。。。。。
通常而言，，，，，丈量100W左右的功率，，，，，我们应该选量程为100W～300W的功率表 。。。。。。。。
然而，，，，，现实上，，，，，功率表的量程取决于电压、电流，，，，，与功率因数无关 。。。。。。。。例如：电压1000V、电流10A时，，，，，当功率因数为1时，，，，，功率为10kW，，，，，当功率因数为0.02时，，，，，功率为200W，，，，，但是，，，，，可选功率表最幼量程都是10kW 。。。。。。。。
对于低功率因数下的功率丈量，，，，，选取的功率表的量程必然远弘远于被测功率，，，，，其读数误差会因功率因数降落而增大 。。。。。。。。
对于电机空载试验，，，，，通常变压器空载试验，，，，，大型电力变频器短路试验等试验工况，，，，，其功率因数极度低，，，，，大功率电机的空载试验功率因数可低至0.1以下，，，，，大型电力变频器短路试验的功率因数可低至0.02以下 。。。。。。。。
二、功率表角差的误差传递
从正弦电路有功功率功率的数学表白式P=UIcosφ能够看出，，，，，有功功率P与电压U、电路I和相位差φ均有关，，，，，我们把相位差φ的误差称为功率表角差 。。。。。。。。对于功率丈量而言，，，，，U、I、φ三者的误差城市影响最终的功率丈量误差 。。。。。。。。那么，，，，，它们是若何影响功率丈量精度呢？？？？？？影响水平是否一样呢？？？？？？
由数学表白式的对称性可知，，，，，电压、电流丈量误差对功率丈量误差的影响方式和水平是一样的，，，，，而功率表角差的影响可能分歧 。。。。。。。。
丈量了局必要由多个直接丈量的参数经过数学表白式推算得出时，，，，，每个参量的误差城市对丈量了局误差造成影响，，，，，且分歧参量对丈量误差影响的权沉分歧，，，，，这种景象，，，，，我们称为误差传递 。。。。。。。。
凭据误差传递理论，，，，，能够得出如下结论：
EP=EU+EI+tanφEφ
式中，，，，，EP、EU、EI别离暗示功率、电压、和电流的相对误差，，，，，而Eφ为功率表角差，，，，，单元为弧度 。。。。。。。。
可见，，，，，电压、电流的相对误差会直接叠加到功率相对误差之上，，，，，而功率表角差的对功率相对误差的影响程杜纂tanφ有关，，，，，且与正切曲线在φ处的斜率成正比 。。。。。。。。
我们称tanφ为功率表角差误差传递系数，，，，，而称tanφEφ为功率表角差引起的误差分量 。。。。。。。。
由图1可知：正切曲线在φ=0，，，，，cosφ=1处，，，，，其斜率为零，，，，，而在φ=±90°，，，，，cosφ=0处，，，，，其斜率为无限大 。。。。。。。。
图1 分歧功率因数下，，，，，功率表角差对功率丈量的误差传递系数呈正切函数关系
即：在cosφ=1时，，，，，微幼的功率表角差对功率丈量了局险些没有影响，，，，，而在在cosφ=0时，，，，，任何非无限幼的功率表角差，，，，，城市对功率丈量了局带来很大的影响 。。。。。。。。
三、凭据功率丈量精度要求确定功率表角差指标
以下列出了0.01～0.2功率因数时的功率表角差传递系数：
cosφ tanφ
0.01 100
0.02 50
0.05 20
0.1 10
0.2 4.9
可见，，，，，在功率因数为0.01～0.2的区间内，，，，，功率表角差的误差传递系数与功率因数呈近似线性关系 。。。。。。。。
只有知路功率因数为0.2时功率表角差引起的误差，，，，，就能够方便的推算出0.01～0.2功率因数时功率表角差引起的误差 。。。。。。。。
以10′（0.0029弧度）功率表角差为例，，，，，在功率因数为0.2时，，，，，功率表角差引起的误差分量为1.4% 。。。。。。。。
那么：
在功率因数0.05时，，，，，功率表角差引起的误差分量为1.4%*4=5.6% 。。。。。。。。
在功率因数0.01时，，，，，功率表角差引起的误差分量为1.4%*20=48% 。。。。。。。。
反之，，，，，若是要将功率因数为0.02时的功率丈量误差在0.5以内，，，，，如果，，，，，电压、电流丈量的正确度等级为0.2级 。。。。。。。。那么，，，，，功率表角差引起的误差分量必须节造在0.1%，，，，，即：tanφEφ=0.001，，，，，Eφ=0.001/tanφ=0.001/50=0.00002弧度=0.432′ 。。。。。。。。即允许的功率表角差约0.5′ 。。。。。。。。
如果电压、电流的丈量误差能够忽略不计，，，，，能够推算出允许的功率表角差约为2.5′ 。。。。。。。。
目前大部门功率表不标称角差指标 。。。。。。。。？？？？Ｋ伎嫉较质嫡闪恐校，，，，功率表通常与电压、电流互感器组合使用，，，，，而互感器是有明确角差指标的 。。。。。。。。如果功率表角差足够 。。。。。。。。，，，，上述思路能够领导我们在低功率因数功率丈量时选择电压、电流互感器 。。。。。。。。
凭据JJG313丈量用电流互感器检定规程可知：0.05级电流互感器的角差限值为2′，，，，，而0.01级的电流互感器角差限值为0.3′ 。。。。。。。。
因而，，，，，在0.02低功率因数下，，，，，即便功率丈量精度要求为0.5%，，，，，也应选择正确度等级为0.01级～0.05级的电压、电流互感器 。。。。。。。。
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