高壓電能計(jì)量器具的室內(nèi)校準(zhǔn)與檢定分析

深圳供電局有限公司 郭興林

計(jì)量器具的分類是便于管理的一種途徑，在分類的過程中需要以科學(xué)手段為基礎(chǔ)，并且結(jié)合計(jì)量器具的實(shí)際工作情況，采取有效的方式對(duì)其進(jìn)行整合。站在性質(zhì)的角度上可將計(jì)量器具分為強(qiáng)檢計(jì)量器具、非強(qiáng)檢計(jì)量器具和專用計(jì)量器具。針對(duì)管理?xiàng)l件也可將其分為A類、B類及C類。

A類計(jì)量器具是計(jì)量器具中的最高標(biāo)準(zhǔn)器具，主要對(duì)商品原油和天然氣提供服務(wù)，在此過程中也可進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算工作，整體工作嚴(yán)格要求了嚴(yán)謹(jǐn)性，所以A類計(jì)量器具得到功能性較強(qiáng)。

B類計(jì)量器具主要針對(duì)物料和能源的計(jì)量或是產(chǎn)量的計(jì)量，且B類計(jì)量器具還可對(duì)有精密度要求的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)量，可為其提供所需，在實(shí)際的工作過程中通過此類器具的應(yīng)用能提高整體準(zhǔn)確性。此類器具一般情況下會(huì)出現(xiàn)在聯(lián)合站的分隊(duì)，主要和計(jì)量儀表和勘探設(shè)備共同應(yīng)用，通常情況下聯(lián)合站的分隊(duì)還會(huì)應(yīng)用到回聲儀，且此類器具可對(duì)以上設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，整體檢測(cè)較為簡易，一般均能實(shí)現(xiàn)實(shí)效。

C類計(jì)量器具主要對(duì)參數(shù)進(jìn)行分析，一般會(huì)出現(xiàn)在參數(shù)檢測(cè)工作中，但此類器具的整體質(zhì)量和效率較差，在檢測(cè)的過程中準(zhǔn)確度不能被保證。此類器具的應(yīng)用一般會(huì)出現(xiàn)在無規(guī)程準(zhǔn)確度要求的工作中，一般情況下此類器具使用較為廣泛且使用次數(shù)頻繁，所以對(duì)性能有一定影響，因此整體計(jì)量準(zhǔn)確度不能被保證，所以此類器具也被稱為C類計(jì)量器具。在實(shí)際操作中，器具的選擇要結(jié)合實(shí)際操作情況進(jìn)行合理調(diào)控，結(jié)合不同需求對(duì)此項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行選擇。由于各類器具最終得到的結(jié)果大有不同，所以在選擇方面要結(jié)合實(shí)際需求合理調(diào)控。

1 檢定與校準(zhǔn)

檢定。所有計(jì)量器具在使用前都需進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)的過程中分為幾類，本文主要對(duì)校準(zhǔn)和檢定進(jìn)行闡述，在此過程中由于計(jì)量器具工作范圍不同，整體功能和職能各有不同，所以也具有一定差異，尤其是在基本使用原則上。實(shí)際上檢定的含義是查明計(jì)量器具是否按照相關(guān)程序進(jìn)行出廠和標(biāo)記、是否具備檢定證書、又是否按照合法程序進(jìn)行檢定。

檢定目的和依據(jù)。檢定是計(jì)量工作中較為重要的組成部分，因此檢定工作也具備了法制性，所以它的計(jì)量對(duì)象需要在法制管理范圍內(nèi)。檢定工作需要結(jié)合相關(guān)管理程序和國家管理形式，對(duì)制定目標(biāo)進(jìn)行檢定工作，檢定工作分為強(qiáng)制檢定、非強(qiáng)制檢定。強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具分為貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)，此四類工作中的計(jì)量器具是必須要進(jìn)行檢定的范疇。

檢定特點(diǎn)內(nèi)容。檢定工作主要執(zhí)行單位一共有兩家，一家是法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)，另一家是授權(quán)的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)，整體計(jì)量器具在檢定的過程中還需指定地點(diǎn)進(jìn)行檢定工作，不得按照自定義地點(diǎn)進(jìn)行此項(xiàng)工作。檢定工作人員也需進(jìn)行層層考核，滿足實(shí)際工作需求人員才可進(jìn)入此崗位進(jìn)行工作，如考核成功、相關(guān)參考人員會(huì)獲得制定部門所頒發(fā)的合格證，得到合格證的人員即可上崗工作。檢定的定義中包括了檢查和標(biāo)記及證書頒發(fā)項(xiàng)目，而在此過程中檢查主要內(nèi)容是對(duì)器具是否符合實(shí)際工作需求所進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)工作。在檢定結(jié)束后相關(guān)檢定單位須給出明確結(jié)果，對(duì)計(jì)量器具是否符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)作出表態(tài)并加以標(biāo)記，最終出示證書。檢定證書只針對(duì)合格的計(jì)量器具頒發(fā)，同時(shí)檢定證書也是證明計(jì)量器具是否滿足實(shí)際工作標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，在檢定過程中如果產(chǎn)品不合格則不給予頒發(fā)證書，檢定工作結(jié)束后所頒發(fā)的證書是能提供法定要求的主要文件，所以對(duì)計(jì)量器具而言檢定工作至關(guān)重要[1]。

校準(zhǔn)。是指在一定條件下，對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行系統(tǒng)性的檢查工作，主要針對(duì)于計(jì)量器具的量值準(zhǔn)確性，在此過程中還需其他實(shí)物計(jì)量器具為標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的偏差情況進(jìn)行比對(duì)，整體操作對(duì)量值之間的關(guān)系進(jìn)行體現(xiàn)。實(shí)際校準(zhǔn)就是在規(guī)定條件下選擇一個(gè)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，將校準(zhǔn)對(duì)象與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)，以此確保測(cè)量儀器的特性賦值，最終降低此類比值的出現(xiàn)，并且將標(biāo)準(zhǔn)值復(fù)刻在測(cè)量計(jì)量器具中，以此達(dá)到復(fù)現(xiàn)的作用。

校準(zhǔn)的主要目的是對(duì)計(jì)量器具顯示值進(jìn)行規(guī)范，降低顯示值的誤差，且在校準(zhǔn)的過程中還需將其規(guī)范在規(guī)定值內(nèi)，如果在校準(zhǔn)過程中顯示值超出了規(guī)定范圍則需進(jìn)行整改。在計(jì)量器具進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，不僅可對(duì)標(biāo)尺進(jìn)行賦值還可對(duì)各類器具的其他特性值進(jìn)行規(guī)范，但前提都需要參考物質(zhì)進(jìn)行支持，才可進(jìn)行后續(xù)工作。

校準(zhǔn)范圍。對(duì)于電能計(jì)量器具而言，需進(jìn)行強(qiáng)制進(jìn)行校準(zhǔn)檢定，且此類器具屬于必檢內(nèi)容。針對(duì)我國各大計(jì)量器具而言，絕大部分都是強(qiáng)制檢定的內(nèi)容，主要校準(zhǔn)范圍是生產(chǎn)和服務(wù)較為廣泛的計(jì)量器具，此類器具需要強(qiáng)制進(jìn)行校準(zhǔn)，檢驗(yàn)的過程一共分為三個(gè)大方向：進(jìn)貨檢驗(yàn)、過程檢驗(yàn)、最終產(chǎn)品檢驗(yàn)，在此過程中包括了所有需要工作的計(jì)量器具[2]。

2 三相四線虛地高壓電能測(cè)量裝置

我國社會(huì)公用計(jì)量內(nèi)容明確表示企業(yè)單位、事業(yè)單位計(jì)量器具需進(jìn)行強(qiáng)制檢定，檢定工作主要針對(duì)以上兩個(gè)部門的高標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具進(jìn)行，也是我國計(jì)量器具檢定工作的重點(diǎn)對(duì)象。隨著我國社會(huì)不斷發(fā)展和進(jìn)步，法制范疇內(nèi)的計(jì)量器具也做出了一定的調(diào)整，目前所謂的檢定工作大部分是強(qiáng)制檢定。一般情況下也會(huì)通過校準(zhǔn)和測(cè)試的方式對(duì)其進(jìn)行檢定，以此滿足計(jì)量器具的工作需求，并讓其達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

基于此對(duì)高壓電能計(jì)量器具的室內(nèi)校準(zhǔn)與檢定分析。首先是10kV高壓電網(wǎng)一般為三相三線制，系統(tǒng)中含有保護(hù)電網(wǎng)設(shè)備安全性能的裝置，此類裝置被稱為“虛地”。針對(duì)此類現(xiàn)狀我國高壓電能計(jì)量器具一般情況下均為三相三線制，但此類設(shè)備中不含有三相四線電能表。因此我國發(fā)明了三相四線虛地高壓電能表，電能測(cè)量模式應(yīng)用了三相四線，但連接還是以三相三線為主，可通過安全虛地對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

三相四線虛地高壓電能表通過三相四線制電能表對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)和檢定，在校準(zhǔn)和檢定過程中需將功率端與高壓電能表安全虛地相連，以此確保檢驗(yàn)人員的人身安全，此連接內(nèi)容不影響最終結(jié)果。

三相四線制虛地高壓電能表的校準(zhǔn)與計(jì)量類似于低壓電能表檢定工作中的不脫鉤方式，可根據(jù)此類方式對(duì)電能實(shí)際情況進(jìn)行了解。在檢定過程需將電流輸出源與導(dǎo)線相互連接，后續(xù)即可開始檢定工作，在此過程中電壓端和檢定裝置的輸出會(huì)出現(xiàn)差異。在實(shí)際的檢定操作中，如檢測(cè)中的電流值達(dá)到了1000A時(shí)，整體差距范圍在0.5V～5.77kV之間。所以為了降低誤差的發(fā)生，相關(guān)操作人員需要將電壓源的輸出端與電能表進(jìn)行單獨(dú)連接，此類方式我們可以稱之為三端扭接法，在高壓電能表中每一相電流都需進(jìn)行內(nèi)部連接。

目前，我國相關(guān)電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系顯示，凡是作為國家標(biāo)準(zhǔn)和社會(huì)公用標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具，其三相標(biāo)準(zhǔn)功率源的準(zhǔn)確度為0.02%和0.05%，因此相關(guān)計(jì)量器具的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)不能低于以上標(biāo)準(zhǔn)，且還需滿足技術(shù)需求。上述標(biāo)準(zhǔn)裝置還可以對(duì)保護(hù)功能進(jìn)行檢驗(yàn)。

針對(duì)我國中科院標(biāo)準(zhǔn)高壓電能計(jì)量器具的檢測(cè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)而言，三相四線虛地高壓電能表已經(jīng)能成功完成10kV三相四線虛地高壓電能表的檢定。且此類高壓電能計(jì)量器具作為核心檢定裝置已于2011年掛網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行，并得到了網(wǎng)上現(xiàn)場電能檢定的結(jié)果：串行的電能計(jì)量兩者差距應(yīng)小于0.2%。

對(duì)于計(jì)量器具而言，法定的要求可分為計(jì)量要求、技術(shù)要求、行政管理要求。具體檢定操作內(nèi)容如下：計(jì)量要求主要對(duì)計(jì)量器具的誤差進(jìn)行核算，并結(jié)合計(jì)量器具的特性進(jìn)行檢測(cè)。其實(shí)對(duì)技術(shù)方面的檢查工作，技術(shù)檢查工作主要目的是為了滿足計(jì)量的要求，并且針對(duì)結(jié)構(gòu)和安裝要求對(duì)整體進(jìn)行檢測(cè)，滿足可見性，結(jié)合各類參數(shù)檢查是否出現(xiàn)欺騙行為。行政檢查主要針對(duì)標(biāo)識(shí)和標(biāo)記及各類證書進(jìn)行檢查，檢查過程中需明確有關(guān)證書的有效期和整體密封性能是否達(dá)標(biāo)，還需檢查器具是否完整、是否存在維修記錄。

3 三相三線制高壓電能計(jì)量裝置的校準(zhǔn)和檢定

對(duì)于三相三線制高壓電能計(jì)量裝置的校準(zhǔn)工作，實(shí)際上也是一項(xiàng)自愿的溯源活動(dòng)，自上而下對(duì)校準(zhǔn)對(duì)象進(jìn)行校準(zhǔn)，但在校準(zhǔn)過程中會(huì)出現(xiàn)不確定因素，最終是否能滿足實(shí)際需求需根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。在進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)需確保測(cè)量的準(zhǔn)確性、還需保證校準(zhǔn)質(zhì)量，以此實(shí)現(xiàn)溯源性。各類電能計(jì)量器具在進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)需規(guī)范相關(guān)操作手法，還需對(duì)校準(zhǔn)方式進(jìn)行規(guī)范，以此提高整體工作的質(zhì)量和效率，使其校準(zhǔn)工作高度統(tǒng)一，所以相關(guān)校準(zhǔn)人員需在校準(zhǔn)前制定出一套完善的校準(zhǔn)方案，具體內(nèi)容結(jié)合實(shí)際測(cè)量器具情況而定。校準(zhǔn)的結(jié)果需要進(jìn)行記錄，一般情況下校準(zhǔn)結(jié)果會(huì)記錄在校準(zhǔn)證書中或記錄在校準(zhǔn)報(bào)告中，校準(zhǔn)結(jié)果以曲線的形式進(jìn)行表述[3]。

高壓電能源將其與電網(wǎng)中的裝置相連接，并最終將其連接到三相高壓標(biāo)準(zhǔn)功率源上，此連接過程結(jié)束后即可開始檢定工作，檢定工作還需以整體為主。無論是校準(zhǔn)還是檢定工作都需按照三相三線高壓電能表連接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行連接，以此滿足檢定工作的需求，且電能計(jì)量柜還需按照相關(guān)流程進(jìn)行連接，電流的回路需要得到控制，在此過程中短路為三相電能表的電壓公共端，此內(nèi)容與三相高壓電能表電網(wǎng)連接方式一樣。

三相四線的工作狀態(tài)基于標(biāo)準(zhǔn)源，且需滿足后續(xù)工作需求。標(biāo)準(zhǔn)源所輸出的電能和最終測(cè)量到的電能相比較最終實(shí)現(xiàn)檢定工作作用。此類工作的狀態(tài)應(yīng)和三相三線電能表實(shí)際工作情況相吻合，但與傳統(tǒng)的三相三線電能表工作模式具有一定差異。前者校準(zhǔn)等同、后者校準(zhǔn)等效，而本文所采取的校準(zhǔn)方式是等同，所以與實(shí)際情況相比較有一定差距在其中，但最終輸出結(jié)果顯示的是功率因數(shù)而不是低壓等效的內(nèi)容。實(shí)際上此類型的校準(zhǔn)方式更符合實(shí)際工作需求，且能滿足高壓狀態(tài)下的操作標(biāo)準(zhǔn)，所以更符合定義并具備較高的操作性，整體準(zhǔn)確性得到了保障。

綜上，其中校準(zhǔn)等同更適用于三相四線制虛地、三相三線制的高壓電能表工作，或是高壓電能計(jì)量柜，具體還包括以下兩種計(jì)量器具：三相三線兩元件、三相三線制兩個(gè)電壓元件加三個(gè)電流元件。三相三線兩元件高壓電能計(jì)量器具應(yīng)用此類型的校準(zhǔn)方式整體校準(zhǔn)精確度得到了提升，因此也被廣泛應(yīng)用到校準(zhǔn)工作之中，而三相三線制兩個(gè)電壓元件加三個(gè)電流元件的高壓電能計(jì)量器具校準(zhǔn)在應(yīng)用此類校準(zhǔn)方式后，整體校準(zhǔn)流程有所簡易，方便校準(zhǔn)人員的工作。

當(dāng)然，上述標(biāo)準(zhǔn)裝置也可提供等效檢定方式，在此類方式進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，可采用傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方法對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行檢定并簡化校準(zhǔn)步驟。但是在后續(xù)工作中，相關(guān)校準(zhǔn)人員發(fā)現(xiàn)了此類校準(zhǔn)方式的弊端，因此此類降準(zhǔn)方式也降低了使用次數(shù)，整體工作更偏向于上述校準(zhǔn)方式。

4 組合互感器在電能測(cè)量模式下的計(jì)量校準(zhǔn)和檢定

目前我國對(duì)于高壓計(jì)量器具的校準(zhǔn)和檢定工作是互相獨(dú)立的個(gè)體、且二者互不影響，兩項(xiàng)工作需分開進(jìn)行。實(shí)際上校準(zhǔn)和檢定工作可進(jìn)行組合、共同進(jìn)行工作，此內(nèi)容也是電能測(cè)量模式的一種組合形式，更可將其解釋為一種高壓電能測(cè)量模式的組合，可直接與高壓電能計(jì)量柜和高壓電能表進(jìn)行使用，在檢定和校準(zhǔn)過程中出現(xiàn)的待測(cè)參數(shù)具體內(nèi)容如下：

電能、角差和比差。組合電能測(cè)量模式下的校準(zhǔn)和檢定工作在開始進(jìn)行前需對(duì)各類影響因素進(jìn)行綜合考量，降低最終結(jié)果的誤差，提高整體工作質(zhì)量，并滿足實(shí)際工作需求。在應(yīng)用檢測(cè)裝置時(shí)還需借助三相多功能標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行工作支持，才可實(shí)現(xiàn)檢定工作，才能提高整體校驗(yàn)的準(zhǔn)確性。而被檢測(cè)的對(duì)象也可以采取三相三線連接的方式或者單相連接方式進(jìn)行工作。在連接互感器和測(cè)量裝置時(shí)，需要結(jié)合相應(yīng)的連接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

采用此項(xiàng)檢驗(yàn)校準(zhǔn)方式，實(shí)際上與傳統(tǒng)的檢定方式具有一定差異性，如：在高壓組合檢定工作中，校準(zhǔn)和檢定的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生互相影響的因素，此類因素可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)控；在校準(zhǔn)和檢定過程中還可加入諧波，以此為參考值。最終的檢驗(yàn)結(jié)果需要進(jìn)行評(píng)估并且規(guī)范。由于在三相高壓電網(wǎng)中不存在可進(jìn)行檢驗(yàn)的工具，所以需互感器支持工作才可提高整體工作的質(zhì)量，以此滿足檢驗(yàn)工作的精確性。