寧 亮 陳清平
(河南省計量科學研究院,河南 鄭州 450008)
電測量儀表校驗裝置主要用于發電廠和電網公司的計量測試部門,鐵路、石油、化工等大型工礦企業和科研機構等。這類裝置主要是用來檢定交直流電壓表、電流表,單相和三相有功功率表、無功功率表,單相和三相功率因數表、相位表,頻率表,電測量變送器和交流采樣測量裝置等。電測量儀表校驗裝置的應用非常廣泛,特別是對于熱電廠和電業部門,這類校驗裝置已成為他們的基本設備的一部分,它的量值的準確與否直接影響到人們生產和生活的安全。
2011年5月,河南省計量科學研究院制定的JJG(豫)147-2010《電測量儀表校驗裝置》檢定規程[1]由河南省質量技術監督局正式發布,并自2011年7月起實施。該規程的實施解決了電測量儀表校驗裝置的量值溯源和量值傳遞問題,提高了該類設備量值的溯源性和可靠性,以及測量不確定度水平。
規程中給出的適用范圍是:該規程適用于電測量儀表校驗裝置的首次檢定、后續檢定和使用中檢驗。電測量儀表校驗裝置具有單相或三相交流電壓、電流、功率輸出功能,同時可具有直流電壓、電流輸出,相位、頻率輸出,交直流電壓、電流測量的部分或全部功能。
從以上表述中,可以了解到電測量儀表校驗裝置必須具備的功能是單相或三相交流電壓、電流、功率輸出功能,可以具有的功能是直流電壓、電流輸出,相位、頻率輸出,交直流電壓、電流測量的部分或全部。
電測量儀表校驗裝置[2]種類很多,由于本身功能的不同和廠家的命名習慣不同,常見的此類設備名稱并不一致,主要有以下幾種:多功能三相電測量儀表校驗裝置、交直流指示儀表檢定裝置、交流采樣變送器校驗裝置、多功能電測產品檢定裝置、變送器與儀表檢定裝置、交流測試系統。這些設備都適用于本規程,而類似于直流功率源、直流電壓電流源等只有直流輸出功能的設備則不屬于此范疇,不能使用本規程進行計量檢定。
2.2.1 準確度級別
規程對電測量儀表校驗裝置的準確度等級和最大允許誤差給出了明確要求(如表1所示)。
需要注意的是:可能會有一些設備在說明書中給出的準確度等級是某個級別,但是具體技術指標比表1中所列的低,這樣我們只能依據說明書判斷其合格,而不能給出符合××級別的結論。若被檢電測量儀表校驗裝置的技術說明書[3]中給出的最大允許誤差優于上述表中所給的最大允許誤差,則應按說明書中的指標進行判斷。

表1 電測量儀表校驗裝置準確度等級劃分及最大允許誤差
2.2.2 基本誤差
規程中給出了進行誤差計算的三個公式:引用誤差、相對誤差和絕對誤差。針對不同的功能,為了方便的判定是否合格的,我們可能需要使用不同的公式進行誤差計算。
2.2.3 其他計量性能要求
除了對基本功能的最大允許誤差要求外,規程還規定了一些電測量儀表校驗裝置必須滿足的計量性能要求,如:輸出電壓電流功率穩定度、負載調整率、交流輸出波形失真度、輸出回路的功率要求等。
在檢定中,需要用到的標準設備主要有標準電壓電流表(通常使用的是三相標準表和數字萬用表)、標準電壓電流源、標準功率表、頻率計、失真度測量儀、秒表、交流毫伏表、工頻相位計、電阻箱等。
電測量儀表校驗裝置的主要檢定項目有外觀及通電檢查、絕緣電阻、工頻耐壓、交流電壓及交流電流輸出基本誤差的檢定、負載調整率、交流輸出波形失真度的檢定、交流功率輸出基本誤差的檢定、輸出短期穩定度的檢定、頻率輸出基本誤差的檢定、相位輸出基本誤差的檢定、直流電壓和直流電流輸出基本誤差的檢定、直流紋波的測量、直流電壓和直流電流測量基本誤差的檢定。
其中根據被檢電測量儀表校驗裝置功能的不同,檢定項目可以有所不同。如深圳科陸公司生產的交直流指示儀表檢定裝置CL302C,因為沒有直流電壓和直流電流測量功能,所以檢定項目也不包括直流電壓和直流電流測量基本誤差的檢定。
對于所有的檢定項目,規程中都給出了詳細的檢定方法和接線圖。
規程中對檢定設備的要求是:檢定時由標準器、輔助設備及環境條件所引起的擴展不確定度(k=2)不大于被檢裝置基本誤差的1/3。分辨力不大于被檢裝置基本誤差的1/5,檢定設備測量/輸出值范圍應能分別覆蓋被檢裝置的輸出/測量范圍。沒有給出檢定設備要滿足的具體技術指標,使用單位要根據所開展的電測量儀表校驗裝置的級別具體選擇符合要求的檢定設備。
直流紋波的測量應包括紋波電流的測量和紋波電壓的測量兩個部分。但是考慮到紋波電流測量的難度,規程中只對紋波電壓有所要求。隨著科技的進步,技術的發展,在今后對此規程的修訂中要把這部分內容進行完善。
電測量儀表校驗裝置是應用非常廣泛的設備,特別是在電力行業和各級計量測試部門。地方規程JJG(豫)147-2010《電測量儀表校驗裝置》的實施可以使電測量儀表校驗裝置的檢定方法更加完善、科學、合理,可以使省內這類設備的檢定方法統一,保證這些設備能更加規范有效的進行量值溯源。當然,規程中還存在著一些不足之處,在以后的工作中,我們將針對這些問題,進行研究和試驗,爭取在下次修訂時使其完善。
[1] JJG(豫)147-2010,電測量儀表校驗裝置檢定規程[S].
[2] 劉瑋蔚.高精度全自動交直流指示儀表標準裝置設計[J].河南科技,2012(18):40-40.
[3] CL302C交直流指示儀表檢定裝置說明書.