一概述

　　電能源是我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的重要能源，采用變頻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)主要途徑，使用極其廣泛。因此，對(duì)變頻電量進(jìn)行公正、權(quán)威與準(zhǔn)確的計(jì)量，是挖掘節(jié)能降耗潛力的重要環(huán)節(jié)，對(duì)提高電能源使用效率起到積極促進(jìn)作用。隨著變頻傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，目前變頻電量計(jì)量正越來(lái)越多地被應(yīng)用于高壓、大電流領(lǐng)域。本文旨在分析高壓、大電流變頻功率測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)和計(jì)量檢定的現(xiàn)狀與問題，并提供最新的校準(zhǔn)/檢定方案。

 

二原有計(jì)量檢定存在的問題

變頻功率測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成原理框圖

　　由于變頻功率測(cè)試系統(tǒng)由電壓傳感器、電流傳感器、功率分析儀三部分組成，采用傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方法為：首先對(duì)各個(gè)部分分別進(jìn)行誤差評(píng)定，得到電壓傳感器誤差、電流傳感器誤差以及功率分析儀的誤差；然后，再通過綜合誤差評(píng)定方法算出系統(tǒng)的整體誤差。

綜合誤差組成圖

　　根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定：“所有儀表和計(jì)量裝置的誤差都必須經(jīng)過實(shí)際的測(cè)量，未經(jīng)測(cè)量，僅是以其他測(cè)量中計(jì)算出來(lái)的引用電壓、電流和功率因數(shù)組合的誤差，不能作為評(píng)價(jià)裝置基本誤差的依據(jù)”。所以上述的計(jì)算“綜合誤差”的分析方法所得出的結(jié)論不能用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。

三變頻功率測(cè)試系統(tǒng)整體校準(zhǔn)方法

　　由湖南銀河電氣有限公司自主研發(fā)的變頻功率標(biāo)準(zhǔn)源將過去需要分解成幾部分進(jìn)行分別校驗(yàn)的高壓、大電流變頻功率測(cè)試系統(tǒng)，通過向其輸出滿足計(jì)量學(xué)特性的高壓、大電流信號(hào)直接進(jìn)行系統(tǒng)整體誤差的校驗(yàn)，從而得到測(cè)試系統(tǒng)的整體誤差，這不僅大大的簡(jiǎn)化了計(jì)量工作，也使得評(píng)定結(jié)果更加可靠和準(zhǔn)確。

　　變頻功率測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)主要包括電壓、電流、頻率、功率這四個(gè)參數(shù)，都是通過比較法測(cè)量技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。給被檢測(cè)試系統(tǒng)提供被校參數(shù)的一個(gè)已知量，已知量值的參數(shù)信號(hào)同時(shí)提供給參考測(cè)試系統(tǒng)和被檢測(cè)試系統(tǒng)，然后將參考測(cè)試系統(tǒng)的讀數(shù)與被測(cè)系統(tǒng)的讀數(shù)相比較計(jì)算出誤差。

變頻功率測(cè)試系統(tǒng)整體校準(zhǔn)和計(jì)量檢定原理框圖

四高壓電能計(jì)量裝置整體校準(zhǔn)方法

　　高壓電能計(jì)量裝置主要由電壓互感器、電流互感器和多功能電能表三部分組成。對(duì)于高壓電能計(jì)量裝置的校準(zhǔn)檢定，傳統(tǒng)方法為：對(duì)裝置組成的各個(gè)部分分別進(jìn)行誤差檢定，得到的電壓互感器誤差、電流互感器誤差、電壓互感器二次降壓引起的誤差以及多功能電能表的誤差，然后通過綜合誤差的方法去評(píng)價(jià)計(jì)量裝置的準(zhǔn)確度。例如：按照GB/T 16934-1997《電能計(jì)量柜》相關(guān)規(guī)定，當(dāng)電壓互感器和電流互感器準(zhǔn)確度為0.2級(jí)、電能表準(zhǔn)確度為0.5級(jí)時(shí)，綜合誤差被估算為±0.7%。

　　然而根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定：“所有儀表和計(jì)量裝置的誤差都必須經(jīng)過實(shí)際的測(cè)量，未經(jīng)測(cè)量，僅是以其他測(cè)量中計(jì)算出來(lái)的引用電壓、電流和功率因數(shù)組合的誤差，不能作為評(píng)價(jià)裝置基本誤差的依據(jù)”。因此上述的“綜合誤差”不能用于評(píng)價(jià)高壓電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確度。

高壓電能計(jì)量裝置構(gòu)成框圖

　　由湖南銀河電氣有限公司自主研發(fā)的變頻功率標(biāo)準(zhǔn)源將過去需要分解成幾部分進(jìn)行分別校驗(yàn)的高壓電能計(jì)量裝置，通過向其輸出符合檢定要求的高壓大電流信號(hào)直接進(jìn)行整體誤差的校驗(yàn)，從而得到計(jì)量裝置的整體誤差，這不僅大大的簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)工作，也使得檢驗(yàn)結(jié)果更加直觀準(zhǔn)確。使用變頻功率標(biāo)準(zhǔn)源校準(zhǔn)高壓電能計(jì)量裝置原理框圖如下：

高壓電能計(jì)量裝置整體校準(zhǔn)和計(jì)量檢定原理框圖

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