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计量院自主研制计量基准居世界水平

行业聚焦点中国仪表网2009年11月24日 11:09人气:4402

  家家户户都有电能表,用来记录电能的消耗,作为支付电费的依据。因此,保证电能表测量结果的准确性,对公平贸易具有十分重要的意义。

  节约电能要采取一系列的方法措施,这些措施是否有效,要由准确的电能计量做出判断。

  电能计量的准确与否不仅是关系千家万户的重要民生问题,而且事关节能减排的最终效果。全国千千万万各种电能计量装置,到底如何确保它们计量的准确可靠?

  “全国各行各业使用的各种电能装置最终都要溯源到这里,这里的电能计量基准装置是我国最高水平的国家基准。”中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)电学与量子科学研究所电能实验室的王磊介绍。

  中国计量院电学与量子科学研究所承担着电能领域的计量任务,包括建立、维护并不断改进与电能有关的国家基准,参加国际比对,保证电能单位量值的准确,并与国际保持一致。研究所下设的电能实验室目前保存有自主研发的单相电能基准、三相电能基准、谐波功率基准3项国家基准。“这些基准是国家的重要基础技术设施,电能实验室提供检定和校准服务,通过一系列的传递链,使准确的量值传递到千家万户和各行各业。”

  3项国家基准中最基础的是单相电能基准。这套早在1990年就完成的装置采用了我国独创的双桥功率电能比较仪进行交流、直流电能的直接比较,扩展不确定度为15×10-6 (k=3),完全能够满足目前国内外标准功率电能表的检定校准服务的需要。

  “作为国家基准的准确性和稳定性要求都是很高的。从1993年开始,我们利用这套基准装置对一台功率变换器进行了长期考察。通过这15年的数据分析,我们看到这套基准工作十分稳定,这说明我们的基准维护水平相当不错。”王磊自豪地说。

  三相工频电能计量基准装置则是从单相电能基准装置得到电能单位量值,进而扩展到三相电能。特别值得关注的是,这套三相电能基准中采用了我国自创的一些措施,使三相系统中特有的相互干扰问题得到了有效解决,并且这些方法已经得到了世界同行的广泛认可。

  谐波功率基准是电能实验室最“年轻”的一套基准。王磊介绍,谐波来源于各类非线性用电设备,如大型铝厂的整流装置,交流电力机车,冶炼钢铁的大型电弧炉,日常生活中的电子计算机、节能灯等。电网中的谐波被视为一种污染,谐波污染具有越来越严重的趋势。其危害的严重性表现在浪费电能、引起电网谐振、严重时损坏电网设备、影响电气设备正常工作等。谐波条件下电能表能否保持其准确性是电能表企业、电器生产厂商都十分关心的问题,因此在电能表的型式评价中要求做谐波试验。这些被广泛使用的谐波测量仪器是否测量准确,这需要逐级溯源直至国家计量院。

  “这套自主研制的谐波功率基准解决了国民经济中这一综合性技术基础问题,准确度居于世界领先水平。”王磊说。

  在有15个国家计量院参加的国际电能比对中,中国计量院的单相电能基准取得了非常好的结果,与国际参考值仅差百万分之一。比对结果证明,中国基准的量值与国际上有很好的一致性。同时,这些结果将有力地提高国外用户对中国电能表产品质量的信心,促进中国电能表的出口。

  据介绍,这3套国家基准每年要为全国近百家计量技术机构、电力部门、电能表生产企业的电能标准提供溯源服务,再通过它们,保证了全国电能量值传递的准确可靠。

  目前,电能实验室根据国家建设需要,开始了支持智能电网建设的相关计量研究,准备在数字电能表溯源、电能表软件认证等方面开展工作,为我国智能电网建设提供有力的技术支撑。
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