江蘇省標準電能表檢定裝置比對實例

江蘇省計量科學研究院 高 佳

為全面掌握江蘇省各市級法定計量技術機構和授權計量技術機構（供電公司）的標準電能檢定裝置的實際水平和技術能力，考察各技術機構對JJG1085-2013《標準電能表》國家計量檢定規程執行情況和開展量值傳遞的準確一致程度，確保全省測量電能量值的準確、可靠和統一，江蘇省計量科學研究院作為主導實驗室，組織開展了江蘇省標準電能表檢定裝置比對工作。參加比對的實驗室為江蘇省已建立標準電能表檢定裝置的2家市級法定計量技術機構（南京、無錫）和13家市級授權計量技術機構（供電公司）。

1 比對方法和內容

比對方法。本次參加比對的實驗室分為5組，采用花瓣式比對方式，將傳遞標準按比對時間順序在主導實驗室和15家參比實驗室間進行傳遞。每組傳遞完都要回到主導實驗室進行穩定性測量。每個參比實驗室在2個工作日內完成比對試驗工作，以保證比對工作的順利進行（圖1）。

圖1 傳遞路線圖

傳遞標準。本次比對用的傳遞標準由主導實驗室提供。主導實驗室選取了ZERA公司生產的三相標準功率電能表RMM3000（電壓30V～500V、電流2mA～160A、頻率15～75Hz，基本誤差＜200×10-6（比對點）、年漂移＜60×10-6/年（比對點））作為傳遞標準。該儀器最大允許誤差約定為±0.1%；機械結構牢固，運輸攜帶方便。為了確定該儀器能否充當傳遞標準，主導實驗室進行了必要的前期準備工作，包括120天的穩定性試驗和運輸性能試驗。結果表明，在實驗室條件下該儀器4個月的基本誤差最大偏差不超過30×10-6。儀器用工廠提供的包裝箱包裝裝載在汽車上一天內走了100余公里，包括一般公路和高速公路。回到實驗室后隨即通電24小時后開始測試，測試結果與運輸前相比基本誤差的差值小于20×10-6。

比對要求。各參比實驗室應具備可開展0.1級或更高等級的標準電能表檢定裝置，測量范圍可覆蓋所有測試點。測試點包含：測量頻率53Hz；功率因數為1.0和0.5L時測試功率負載點三相四線220V、0.1A，220V、5A，220V、50A；功率因數為1.0、0.5L和0.8C時測試功率負載點三相四線57.7V、1.5A；功率因數為1.0和0.5L時測試功率負載點三相三線100V、1.5A。（三相四線時，使用傳遞標準的4Wa模式；三相三線時將傳遞標準的測量模式切換到3Wa模式。）

2 參考值的計算及比對數據匯總

參考值的確定。由主導實驗室將首次測量及5次穩定性考核測量的試驗值取算術平均值，作為本次比對的參考值。參考值的擴展不確定度根據測量結果和選用的主標準器裝置情況等分析后給出[1]。

一致性評價。比對測量結果一致性用歸一化偏差En進行評價。|En|≤1，參比實驗室的測量結果與參考值之差與不確定度之比在合理的預期范圍之內，比對結果可接受；|En|＞1，參比實驗室的測量結果與參考值之差與不確定度之比超過合理的預期，應分析原因[2]。

表1 測量結果統計表（三相四線220V/50A cosΦ=1.0）

表2 測量結果統計表（三相三線100V/1.5A cosΦ=1.0）

3 比對結果分析

根據比對結果，可看出標準電能表檢定裝置比對從總體來看比較理想，En值都在1以內。各參加比對的實驗室都盡量展示了自己實驗室的最佳測量能力，并按照比對方案和JJG1085-2013《標準電能表檢定規程》的要求進行檢定、報告出具和不確定度評定。但也存在一些問題，提出以便使各參加比對的實驗室在以后的工作中注意，并加以改進。

圖2 En值統計圖（左為三相四線220V/50A cosΦ=1.0，右為三相三線100V/1.5A cosΦ=1.0）

圖3 測量點各實驗室的檢定結果偏差值和不確定度評定結果統計圖（左為三相四線220V/50A、cosΦ=1.0，右為三相三線100V/1.5A、cosΦ=1.0）

比對原始記錄中有4個實驗室給出的平均值位數不統一，隨意性較大、不夠嚴謹。比對測量結果報告單中，對于相對誤差大多數實驗室都能按照0.1級的要求進行數據修約，但仍有3個實驗室沒有進行數據修約。有8個實驗室的原始記錄和報告單中相對誤差和（或）擴展不確定度沒有加“%”。有1個實驗室的比對測量結果報告單與比對原始記錄中的數據不一致，最后按照比對測量結果報告單中的數據結果進行了比對匯總[3]。

此次比對結果體現了江蘇省范圍內標準電能表量值傳遞的一致性。建議各已建電能表檢定裝置計量標準的實驗室加強人員的技術培訓和交流，提高理論水平；更好的熟悉本實驗室的標準設備及其性能、指標；及時地做好期間核查工作，使本實驗室的標準設備始終保持在良好的工作狀態，做好全省電能量值的傳遞工作。