高压电能计量器具的室内校准与检定分析

深圳供电局有限公司 郭兴林

计量器具的分类是便于管理的一种途径，在分类的过程中需要以科学手段为基础，并且结合计量器具的实际工作情况，采取有效的方式对其进行整合。站在性质的角度上可将计量器具分为强检计量器具、非强检计量器具和专用计量器具。针对管理条件也可将其分为A类、B类及C类。

A类计量器具是计量器具中的最高标准器具，主要对商品原油和天然气提供服务，在此过程中也可进行贸易结算工作，整体工作严格要求了严谨性，所以A类计量器具得到功能性较强。

B类计量器具主要针对物料和能源的计量或是产量的计量，且B类计量器具还可对有精密度要求的内容进行测量，可为其提供所需，在实际的工作过程中通过此类器具的应用能提高整体准确性。此类器具一般情况下会出现在联合站的分队，主要和计量仪表和勘探设备共同应用，通常情况下联合站的分队还会应用到回声仪，且此类器具可对以上设备进行检测，整体检测较为简易，一般均能实现实效。

C类计量器具主要对参数进行分析，一般会出现在参数检测工作中，但此类器具的整体质量和效率较差，在检测的过程中准确度不能被保证。此类器具的应用一般会出现在无规程准确度要求的工作中，一般情况下此类器具使用较为广泛且使用次数频繁，所以对性能有一定影响，因此整体计量准确度不能被保证，所以此类器具也被称为C类计量器具。在实际操作中，器具的选择要结合实际操作情况进行合理调控，结合不同需求对此项内容进行选择。由于各类器具最终得到的结果大有不同，所以在选择方面要结合实际需求合理调控。

1 检定与校准

检定。所有计量器具在使用前都需进行维护，维护的过程中分为几类，本文主要对校准和检定进行阐述，在此过程中由于计量器具工作范围不同，整体功能和职能各有不同，所以也具有一定差异，尤其是在基本使用原则上。实际上检定的含义是查明计量器具是否按照相关程序进行出厂和标记、是否具备检定证书、又是否按照合法程序进行检定。

检定目的和依据。检定是计量工作中较为重要的组成部分，因此检定工作也具备了法制性，所以它的计量对象需要在法制管理范围内。检定工作需要结合相关管理程序和国家管理形式，对制定目标进行检定工作，检定工作分为强制检定、非强制检定。强制检定的计量器具分为贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测，此四类工作中的计量器具是必须要进行检定的范畴。

检定特点内容。检定工作主要执行单位一共有两家，一家是法定计量检定机构，另一家是授权的计量检定机构，整体计量器具在检定的过程中还需指定地点进行检定工作，不得按照自定义地点进行此项工作。检定工作人员也需进行层层考核，满足实际工作需求人员才可进入此岗位进行工作，如考核成功、相关参考人员会获得制定部门所颁发的合格证，得到合格证的人员即可上岗工作。检定的定义中包括了检查和标记及证书颁发项目，而在此过程中检查主要内容是对器具是否符合实际工作需求所进行标准检测工作。在检定结束后相关检定单位须给出明确结果，对计量器具是否符合实际标准作出表态并加以标记，最终出示证书。检定证书只针对合格的计量器具颁发，同时检定证书也是证明计量器具是否满足实际工作标准的依据，在检定过程中如果产品不合格则不给予颁发证书，检定工作结束后所颁发的证书是能提供法定要求的主要文件，所以对计量器具而言检定工作至关重要[1]。

校准。是指在一定条件下，对计量器具进行系统性的检查工作，主要针对于计量器具的量值准确性，在此过程中还需其他实物计量器具为标准，针对标准值的偏差情况进行比对，整体操作对量值之间的关系进行体现。实际校准就是在规定条件下选择一个校准标准，将校准对象与实际标准值进行比对，以此确保测量仪器的特性赋值，最终降低此类比值的出现，并且将标准值复刻在测量计量器具中，以此达到复现的作用。

校准的主要目的是对计量器具显示值进行规范，降低显示值的误差，且在校准的过程中还需将其规范在规定值内，如果在校准过程中显示值超出了规定范围则需进行整改。在计量器具进行校准时，不仅可对标尺进行赋值还可对各类器具的其他特性值进行规范，但前提都需要参考物质进行支持，才可进行后续工作。

校准范围。对于电能计量器具而言，需进行强制进行校准检定，且此类器具属于必检内容。针对我国各大计量器具而言，绝大部分都是强制检定的内容，主要校准范围是生产和服务较为广泛的计量器具，此类器具需要强制进行校准，检验的过程一共分为三个大方向：进货检验、过程检验、最终产品检验，在此过程中包括了所有需要工作的计量器具[2]。

2 三相四线虚地高压电能测量装置

我国社会公用计量内容明确表示企业单位、事业单位计量器具需进行强制检定，检定工作主要针对以上两个部门的高标准计量器具进行，也是我国计量器具检定工作的重点对象。随着我国社会不断发展和进步，法制范畴内的计量器具也做出了一定的调整，目前所谓的检定工作大部分是强制检定。一般情况下也会通过校准和测试的方式对其进行检定，以此满足计量器具的工作需求，并让其达到统一标准。

基于此对高压电能计量器具的室内校准与检定分析。首先是10kV高压电网一般为三相三线制，系统中含有保护电网设备安全性能的装置，此类装置被称为“虚地”。针对此类现状我国高压电能计量器具一般情况下均为三相三线制，但此类设备中不含有三相四线电能表。因此我国发明了三相四线虚地高压电能表，电能测量模式应用了三相四线，但连接还是以三相三线为主，可通过安全虚地对电网设备进行保护。

三相四线虚地高压电能表通过三相四线制电能表对其进行校准和检定，在校准和检定过程中需将功率端与高压电能表安全虚地相连，以此确保检验人员的人身安全，此连接内容不影响最终结果。

三相四线制虚地高压电能表的校准与计量类似于低压电能表检定工作中的不脱钩方式，可根据此类方式对电能实际情况进行了解。在检定过程需将电流输出源与导线相互连接，后续即可开始检定工作，在此过程中电压端和检定装置的输出会出现差异。在实际的检定操作中，如检测中的电流值达到了1000A时，整体差距范围在0.5V～5.77kV之间。所以为了降低误差的发生，相关操作人员需要将电压源的输出端与电能表进行单独连接，此类方式我们可以称之为三端扭接法，在高压电能表中每一相电流都需进行内部连接。

目前，我国相关电能计量标准体系显示，凡是作为国家标准和社会公用标准的计量器具，其三相标准功率源的准确度为0.02%和0.05%，因此相关计量器具的标准等级不能低于以上标准，且还需满足技术需求。上述标准装置还可以对保护功能进行检验。

针对我国中科院标准高压电能计量器具的检测规范标准而言，三相四线虚地高压电能表已经能成功完成10kV三相四线虚地高压电能表的检定。且此类高压电能计量器具作为核心检定装置已于2011年挂网进行运行，并得到了网上现场电能检定的结果：串行的电能计量两者差距应小于0.2%。

对于计量器具而言，法定的要求可分为计量要求、技术要求、行政管理要求。具体检定操作内容如下：计量要求主要对计量器具的误差进行核算，并结合计量器具的特性进行检测。其实对技术方面的检查工作，技术检查工作主要目的是为了满足计量的要求，并且针对结构和安装要求对整体进行检测，满足可见性，结合各类参数检查是否出现欺骗行为。行政检查主要针对标识和标记及各类证书进行检查，检查过程中需明确有关证书的有效期和整体密封性能是否达标，还需检查器具是否完整、是否存在维修记录。

3 三相三线制高压电能计量装置的校准和检定

对于三相三线制高压电能计量装置的校准工作，实际上也是一项自愿的溯源活动，自上而下对校准对象进行校准，但在校准过程中会出现不确定因素，最终是否能满足实际需求需根据自身经验进行确定。在进行校准时需确保测量的准确性、还需保证校准质量，以此实现溯源性。各类电能计量器具在进行校准时需规范相关操作手法，还需对校准方式进行规范，以此提高整体工作的质量和效率，使其校准工作高度统一，所以相关校准人员需在校准前制定出一套完善的校准方案，具体内容结合实际测量器具情况而定。校准的结果需要进行记录，一般情况下校准结果会记录在校准证书中或记录在校准报告中，校准结果以曲线的形式进行表述[3]。

高压电能源将其与电网中的装置相连接，并最终将其连接到三相高压标准功率源上，此连接过程结束后即可开始检定工作，检定工作还需以整体为主。无论是校准还是检定工作都需按照三相三线高压电能表连接标准进行连接，以此满足检定工作的需求，且电能计量柜还需按照相关流程进行连接，电流的回路需要得到控制，在此过程中短路为三相电能表的电压公共端，此内容与三相高压电能表电网连接方式一样。

三相四线的工作状态基于标准源，且需满足后续工作需求。标准源所输出的电能和最终测量到的电能相比较最终实现检定工作作用。此类工作的状态应和三相三线电能表实际工作情况相吻合，但与传统的三相三线电能表工作模式具有一定差异。前者校准等同、后者校准等效，而本文所采取的校准方式是等同，所以与实际情况相比较有一定差距在其中，但最终输出结果显示的是功率因数而不是低压等效的内容。实际上此类型的校准方式更符合实际工作需求，且能满足高压状态下的操作标准，所以更符合定义并具备较高的操作性，整体准确性得到了保障。

综上，其中校准等同更适用于三相四线制虚地、三相三线制的高压电能表工作，或是高压电能计量柜，具体还包括以下两种计量器具：三相三线两元件、三相三线制两个电压元件加三个电流元件。三相三线两元件高压电能计量器具应用此类型的校准方式整体校准精确度得到了提升，因此也被广泛应用到校准工作之中，而三相三线制两个电压元件加三个电流元件的高压电能计量器具校准在应用此类校准方式后，整体校准流程有所简易，方便校准人员的工作。

当然，上述标准装置也可提供等效检定方式，在此类方式进行应用时，可采用传统的校准方法对运行系统进行检定并简化校准步骤。但是在后续工作中，相关校准人员发现了此类校准方式的弊端，因此此类降准方式也降低了使用次数，整体工作更偏向于上述校准方式。

4 组合互感器在电能测量模式下的计量校准和检定

目前我国对于高压计量器具的校准和检定工作是互相独立的个体、且二者互不影响，两项工作需分开进行。实际上校准和检定工作可进行组合、共同进行工作，此内容也是电能测量模式的一种组合形式，更可将其解释为一种高压电能测量模式的组合，可直接与高压电能计量柜和高压电能表进行使用，在检定和校准过程中出现的待测参数具体内容如下：

电能、角差和比差。组合电能测量模式下的校准和检定工作在开始进行前需对各类影响因素进行综合考量，降低最终结果的误差，提高整体工作质量，并满足实际工作需求。在应用检测装置时还需借助三相多功能标准表进行工作支持，才可实现检定工作，才能提高整体校验的准确性。而被检测的对象也可以采取三相三线连接的方式或者单相连接方式进行工作。在连接互感器和测量装置时，需要结合相应的连接标准进行。

采用此项检验校准方式，实际上与传统的检定方式具有一定差异性，如：在高压组合检定工作中，校准和检定的结果会产生互相影响的因素，此类因素可根据实际情况进行合理调控；在校准和检定过程中还可加入谐波，以此为参考值。最终的检验结果需要进行评估并且规范。由于在三相高压电网中不存在可进行检验的工具，所以需互感器支持工作才可提高整体工作的质量，以此满足检验工作的精确性。