高壓電能計量器具的室內校準與檢定分析

深圳供電局有限公司 郭興林

計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手段為基礎，并且結合計量器具的實際工作情況，采取有效的方式對其進行整合。站在性質的角度上可將計量器具分為強檢計量器具、非強檢計量器具和專用計量器具。針對管理條件也可將其分為A類、B類及C類。

A類計量器具是計量器具中的最高標準器具，主要對商品原油和天然氣提供服務，在此過程中也可進行貿易結算工作，整體工作嚴格要求了嚴謹性，所以A類計量器具得到功能性較強。

B類計量器具主要針對物料和能源的計量或是產量的計量，且B類計量器具還可對有精密度要求的內容進行測量，可為其提供所需，在實際的工作過程中通過此類器具的應用能提高整體準確性。此類器具一般情況下會出現在聯合站的分隊，主要和計量儀表和勘探設備共同應用，通常情況下聯合站的分隊還會應用到回聲儀，且此類器具可對以上設備進行檢測，整體檢測較為簡易，一般均能實現實效。

C類計量器具主要對參數進行分析，一般會出現在參數檢測工作中，但此類器具的整體質量和效率較差，在檢測的過程中準確度不能被保證。此類器具的應用一般會出現在無規程準確度要求的工作中，一般情況下此類器具使用較為廣泛且使用次數頻繁，所以對性能有一定影響，因此整體計量準確度不能被保證，所以此類器具也被稱為C類計量器具。在實際操作中，器具的選擇要結合實際操作情況進行合理調控，結合不同需求對此項內容進行選擇。由于各類器具最終得到的結果大有不同，所以在選擇方面要結合實際需求合理調控。

1 檢定與校準

檢定。所有計量器具在使用前都需進行維護，維護的過程中分為幾類，本文主要對校準和檢定進行闡述，在此過程中由于計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。實際上檢定的含義是查明計量器具是否按照相關程序進行出廠和標記、是否具備檢定證書、又是否按照合法程序進行檢定。

檢定目的和依據。檢定是計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，所以它的計量對象需要在法制管理范圍內。檢定工作需要結合相關管理程序和國家管理形式，對制定目標進行檢定工作，檢定工作分為強制檢定、非強制檢定。強制檢定的計量器具分為貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測，此四類工作中的計量器具是必須要進行檢定的范疇。

檢定特點內容。檢定工作主要執行單位一共有兩家，一家是法定計量檢定機構，另一家是授權的計量檢定機構，整體計量器具在檢定的過程中還需指定地點進行檢定工作，不得按照自定義地點進行此項工作。檢定工作人員也需進行層層考核，滿足實際工作需求人員才可進入此崗位進行工作，如考核成功、相關參考人員會獲得制定部門所頒發的合格證，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記及證書頒發項目，而在此過程中檢查主要內容是對器具是否符合實際工作需求所進行標準檢測工作。在檢定結束后相關檢定單位須給出明確結果，對計量器具是否符合實際標準作出表態并加以標記，最終出示證書。檢定證書只針對合格的計量器具頒發，同時檢定證書也是證明計量器具是否滿足實際工作標準的依據，在檢定過程中如果產品不合格則不給予頒發證書，檢定工作結束后所頒發的證書是能提供法定要求的主要文件，所以對計量器具而言檢定工作至關重要[1]。

校準。是指在一定條件下，對計量器具進行系統性的檢查工作，主要針對于計量器具的量值準確性，在此過程中還需其他實物計量器具為標準，針對標準值的偏差情況進行比對，整體操作對量值之間的關系進行體現。實際校準就是在規定條件下選擇一個校準標準，將校準對象與實際標準值進行比對，以此確保測量儀器的特性賦值，最終降低此類比值的出現，并且將標準值復刻在測量計量器具中，以此達到復現的作用。

校準的主要目的是對計量器具顯示值進行規范，降低顯示值的誤差，且在校準的過程中還需將其規范在規定值內，如果在校準過程中顯示值超出了規定范圍則需進行整改。在計量器具進行校準時，不僅可對標尺進行賦值還可對各類器具的其他特性值進行規范，但前提都需要參考物質進行支持，才可進行后續工作。

校準范圍。對于電能計量器具而言，需進行強制進行校準檢定，且此類器具屬于必檢內容。針對我國各大計量器具而言，絕大部分都是強制檢定的內容，主要校準范圍是生產和服務較為廣泛的計量器具，此類器具需要強制進行校準，檢驗的過程一共分為三個大方向：進貨檢驗、過程檢驗、最終產品檢驗，在此過程中包括了所有需要工作的計量器具[2]。

2 三相四線虛地高壓電能測量裝置

我國社會公用計量內容明確表示企業單位、事業單位計量器具需進行強制檢定，檢定工作主要針對以上兩個部門的高標準計量器具進行，也是我國計量器具檢定工作的重點對象。隨著我國社會不斷發展和進步，法制范疇內的計量器具也做出了一定的調整，目前所謂的檢定工作大部分是強制檢定。一般情況下也會通過校準和測試的方式對其進行檢定，以此滿足計量器具的工作需求，并讓其達到統一標準。

基于此對高壓電能計量器具的室內校準與檢定分析。首先是10kV高壓電網一般為三相三線制，系統中含有保護電網設備安全性能的裝置，此類裝置被稱為“虛地”。針對此類現狀我國高壓電能計量器具一般情況下均為三相三線制，但此類設備中不含有三相四線電能表。因此我國發明了三相四線虛地高壓電能表，電能測量模式應用了三相四線，但連接還是以三相三線為主，可通過安全虛地對電網設備進行保護。

三相四線虛地高壓電能表通過三相四線制電能表對其進行校準和檢定，在校準和檢定過程中需將功率端與高壓電能表安全虛地相連，以此確保檢驗人員的人身安全，此連接內容不影響最終結果。

三相四線制虛地高壓電能表的校準與計量類似于低壓電能表檢定工作中的不脫鉤方式，可根據此類方式對電能實際情況進行了解。在檢定過程需將電流輸出源與導線相互連接，后續即可開始檢定工作，在此過程中電壓端和檢定裝置的輸出會出現差異。在實際的檢定操作中，如檢測中的電流值達到了1000A時，整體差距范圍在0.5V～5.77kV之間。所以為了降低誤差的發生，相關操作人員需要將電壓源的輸出端與電能表進行單獨連接，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行內部連接。

目前，我國相關電能計量標準體系顯示，凡是作為國家標準和社會公用標準的計量器具，其三相標準功率源的準確度為0.02%和0.05%，因此相關計量器具的標準等級不能低于以上標準，且還需滿足技術需求。上述標準裝置還可以對保護功能進行檢驗。

針對我國中科院標準高壓電能計量器具的檢測規范標準而言，三相四線虛地高壓電能表已經能成功完成10kV三相四線虛地高壓電能表的檢定。且此類高壓電能計量器具作為核心檢定裝置已于2011年掛網進行運行，并得到了網上現場電能檢定的結果：串行的電能計量兩者差距應小于0.2%。

對于計量器具而言，法定的要求可分為計量要求、技術要求、行政管理要求。具體檢定操作內容如下：計量要求主要對計量器具的誤差進行核算，并結合計量器具的特性進行檢測。其實對技術方面的檢查工作，技術檢查工作主要目的是為了滿足計量的要求，并且針對結構和安裝要求對整體進行檢測，滿足可見性，結合各類參數檢查是否出現欺騙行為。行政檢查主要針對標識和標記及各類證書進行檢查，檢查過程中需明確有關證書的有效期和整體密封性能是否達標，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量裝置的校準和檢定

對于三相三線制高壓電能計量裝置的校準工作，實際上也是一項自愿的溯源活動，自上而下對校準對象進行校準，但在校準過程中會出現不確定因素，最終是否能滿足實際需求需根據自身經驗進行確定。在進行校準時需確保測量的準確性、還需保證校準質量，以此實現溯源性。各類電能計量器具在進行校準時需規范相關操作手法，還需對校準方式進行規范，以此提高整體工作的質量和效率，使其校準工作高度統一，所以相關校準人員需在校準前制定出一套完善的校準方案，具體內容結合實際測量器具情況而定。校準的結果需要進行記錄，一般情況下校準結果會記錄在校準證書中或記錄在校準報告中，校準結果以曲線的形式進行表述[3]。

高壓電能源將其與電網中的裝置相連接，并最終將其連接到三相高壓標準功率源上，此連接過程結束后即可開始檢定工作，檢定工作還需以整體為主。無論是校準還是檢定工作都需按照三相三線高壓電能表連接標準進行連接，以此滿足檢定工作的需求，且電能計量柜還需按照相關流程進行連接，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，此內容與三相高壓電能表電網連接方式一樣。

三相四線的工作狀態基于標準源，且需滿足后續工作需求。標準源所輸出的電能和最終測量到的電能相比較最終實現檢定工作作用。此類工作的狀態應和三相三線電能表實際工作情況相吻合，但與傳統的三相三線電能表工作模式具有一定差異。前者校準等同、后者校準等效，而本文所采取的校準方式是等同，所以與實際情況相比較有一定差距在其中，但最終輸出結果顯示的是功率因數而不是低壓等效的內容。實際上此類型的校準方式更符合實際工作需求，且能滿足高壓狀態下的操作標準，所以更符合定義并具備較高的操作性，整體準確性得到了保障。

綜上，其中校準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，或是高壓電能計量柜，具體還包括以下兩種計量器具：三相三線兩元件、三相三線制兩個電壓元件加三個電流元件。三相三線兩元件高壓電能計量器具應用此類型的校準方式整體校準精確度得到了提升，因此也被廣泛應用到校準工作之中，而三相三線制兩個電壓元件加三個電流元件的高壓電能計量器具校準在應用此類校準方式后，整體校準流程有所簡易，方便校準人員的工作。

當然，上述標準裝置也可提供等效檢定方式，在此類方式進行應用時，可采用傳統的校準方法對運行系統進行檢定并簡化校準步驟。但是在后續工作中，相關校準人員發現了此類校準方式的弊端，因此此類降準方式也降低了使用次數，整體工作更偏向于上述校準方式。

4 組合互感器在電能測量模式下的計量校準和檢定

目前我國對于高壓計量器具的校準和檢定工作是互相獨立的個體、且二者互不影響，兩項工作需分開進行。實際上校準和檢定工作可進行組合、共同進行工作，此內容也是電能測量模式的一種組合形式，更可將其解釋為一種高壓電能測量模式的組合，可直接與高壓電能計量柜和高壓電能表進行使用，在檢定和校準過程中出現的待測參數具體內容如下：

電能、角差和比差。組合電能測量模式下的校準和檢定工作在開始進行前需對各類影響因素進行綜合考量，降低最終結果的誤差，提高整體工作質量，并滿足實際工作需求。在應用檢測裝置時還需借助三相多功能標準表進行工作支持，才可實現檢定工作，才能提高整體校驗的準確性。而被檢測的對象也可以采取三相三線連接的方式或者單相連接方式進行工作。在連接互感器和測量裝置時，需要結合相應的連接標準進行。

采用此項檢驗校準方式，實際上與傳統的檢定方式具有一定差異性，如：在高壓組合檢定工作中，校準和檢定的結果會產生互相影響的因素，此類因素可根據實際情況進行合理調控；在校準和檢定過程中還可加入諧波，以此為參考值。最終的檢驗結果需要進行評估并且規范。由于在三相高壓電網中不存在可進行檢驗的工具，所以需互感器支持工作才可提高整體工作的質量，以此滿足檢驗工作的精確性。