关于电测仪表计量检定的探讨研究

关于电测仪表计量检定的探讨研究

李培峰

(宁夏电力公司国网石嘴山供电公司宁夏石嘴山753000)

摘要:目前,随着我国科学技术的不断发展,电测仪表在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用,产品的日益丰富,使得相关的计量检定工作越来越受到人们的重视。本文从电测仪表检定的技术入手,对检定电测仪表中应该注意的问题进行阐述,并能进行自动检定。

关键词:计量检定;技术依据;自动检定

一、电测仪表检定的技术依据

在电测仪表的检定技术中,主要依据包括制造标准、检定规程以及行业标准等。其中,制造标准要求最严格,更新速度最快,它的等级也最高;行业标准仅仅次于制造标准;检定规程是由国家制定,它的技术要求最低,归属于国家标准。但是,对于社会上开展的检定要求强制执行坚定的规程,即使出现了计量纠纷,也应该以检定的规程为裁决的依据和标准。

对于从事计量的工作人员,他们应该在学习检定的过程中,能认真学习检定的规程,并能将实际的检定和检定规程能一一对应起来,从而找到传统的检定过程中存在的问题以及需要改进的地方,并能够在实际的检定过程中,对遇到的问题及时进行返回检定规程,在规程中找到解决方案,或者通过一定的分析和研究,用更新检定规程的方法达到解决实际检定中存在的问题。

二、检定电测仪表应关注的问题

1、电量变送器的检定

(1)无功功率变送器的检定点

在电力系统中,电量变送器将电流、电压、功率、功率因数、相位角、频率等交流电量变换为直流电压或电流标准模拟量,实现电力系统自动化控制与管理基础数据采集。由于这类设备具有良好的稳定性、准确性、维修便利、故障影响范围较小等优点,目前在电力系统中的应用仍然普遍。

电力系统正常运行时其功率因素在1.0附近,很少存在功率因素为0的情况,所以无功功率变送器正常工作的负载点也应在功率因素为1.0附近,即sinφ=0附近。然而规程并没有规定sinφ=0是必检负载点,规程只是规定无功功率变送器关于功率因素的标称使用范围极限:0≤sinφ≤1,所以在检定变送器的过程中,基本不会检定sinφ=0附近的负载点,对这一区域的误差处于未知状态,这就会存在一个隐患----在电力系统正常运行时,无功功率传达的系统一次无功功率可能出现较大偏差甚至是错误信息。解决办法是更换一个能在sinφ=0负载点正常工作(即100V,5Asinφ=0时,输出直流量为4mA(零点),传送的一次无功功率为0var)的无功功率变送器。所以,在日常的无功功率变送器检定时,应增加电流电压为额定值、sinφ=0这一负载点的检定,保证系统正常运行。

(2)功率因素变送器输出量显示值设置

功率因数变送器铭牌上的标识一般为:(0.5C~1~0.5L)/(4~12~20)mA,成线性对应关系。对应于角度就是(-60~0~60)°/(4~12~20)mA,但不成线性关系。理论上的功率因数与输出电流的对应关系可以用图1表示。由于发电机的功率因数角总是处于第1、4象限,感性和容性对应的功率因数是一样的,都为正。所以为了区别容性和感性,有时人为规定:当发电机处于第1象限时,即0≤φ≤60°时,功率因数>0;当发电机处于第4象限时,即-60°≤φ≤0时,功率因数<0。这样,功率因数与输出电流的对应关系可以用图2表示。这时,其对应关系为一分段函数。

2、无功功率准确度的检定

在实际的无功功率准确度的检定中,会涉及到真无功和人为无功两个概念。真无功实际上是非跨相无功功率,而人为无功指的是,用跨相接法来测量的无功功率。在日常的有关无功功率的检定中,常常会遇到二元件和三元件无功。其中,二元件无功指的是,用量功率表法跨相90度的测量方法测量的三相三线电路无功功率,有的表计中也会采用二元件60度的无功测量方法;三元件无功指的是,用三功率表跨相90度的测量方法,来测量的三相四线电路的无功功率。

3、直流电阻的检定

图2实际常采用的功率因数与输出电流的关系

在直流电阻的检定中,可以根据电阻值的不同,采取不同的方法。一般来说,小电阻(小于10欧)的精密测量,采用双臂电桥的方法;对于很大的电阻测量,要采用绝缘的电阻表;中间的电阻测量要采用单臂电桥的方法。同时,对于电阻的简单测量,通常使用数表来进行,数表检定电阻的方法如图4所示,其中,对于虚线框内表示的数表部分,R是被检的电阻。将电阻两端接入数表的电压两侧端,由于数表本身的内置电流源,被测电阻值R等于电压表的测量值除以电流源的电流,数表将内部软件计算出电阻值在数表上的显示,就可以直接读出被测电阻值。

图4数表两线法检定直流电阻图

4、检定时环境条件的要求

在实验室进行计量检定的过程中,应该具有计量标准正常工作所需要的条件,包括实验室温度、湿度,防震、防腐蚀、防尘和防干扰等环境和工作场所。

在现场检定时,首先要注意抗干扰,使用现场调试和检定的装置仪表。由于它的工作环境比较复杂,干扰会比较多,它们的接地要求就会比室内使用的仪表装置要求高。首先,应该检查外壳是否有效地接地,只有接地才能正常工作;其次,应该让输出源的电流回路采用四线制,这样的目的是要保证电流的回线是接在同一个接地点,这样能防止电流回路之间的电位差,给自动检定带来的干扰。如果现场不得不使用六线制电流的输出源工作,应该将其三相电流回线短接在一

起。同时,还应该注意避免在现场使用电压、电源接地端和外壳接地端之间存在的电位差,防止因接地端不统一而造成的计量准确度和稳定度的下降。

三、自动检定

随着工作任务的不断加重,单片机等自动化的产品在自动检定的过程中发挥的作用越来越明显,同时也变得越来越简单。现如今,很多检定装置普遍采用自动检定的功能,它的关键技术就是要实现标准化的装置与被检装置之间的通信。但是由于电学产品有较多的生产厂家,它的点测装置和仪表类型也很多。它们采用的通信规约不尽相同,因此,实现各种装置、仪表之间的通信是实现自动检定存在的最大困难。这种利用装置中成熟度的自动检定软件,能实现自动检定的方法,并可以充分地利用实验室中所有的资源,实现节约开发成本的目的。

在自动检定中,虚拟仪器是计量领域中一个新的课题。虚拟仪器就是在计算机上加上软件或者硬件,使使用者能在操作这台计算机时,会像操作自己设计的专用的传统的电子仪器一样。在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了解决信号的输入和输出,而软件才是整个系统的关键和核心。使用者在使用过程中,可以通过修改软件,从而改变增减仪器系统的功能,包括自动检定在内的各种功能与规模。用户,不是厂家,可以根据自己的需求来设计仪器系统,从而满足自动检定等各种各样的应用需求。

四、结束语

总而言之,在电测仪表检定过程中,计量的检定工作和人们的生产和生活有着密不可分的关系,电学产品的型号、使用环境以及性能都在出现多样化,同时电测仪表的检定也会面临越来越多的挑战。这时,只有以检定规程等技术为基础,通过和实际相结合,并通过不断地钻研,借助日益丰富的工作经验,才能实现不断地变化和更新,达到标准的计量检定要求。

参考文献

[1]房亚忠.电量变送器检定装置误差分析[J].华北电力技术,2007,(12):13-16.

[2]JJG(电力)01—94.电测量变送器检定规程[S].

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