测量仪

新一版IEC 60051系列标准是对IEC 60051:1997系列标准（第1部分为5.0版本，其余部分为4.0版本）的修订。新版IEC 60051标准共分9个部分，已经全部出版，本次申报奖项的是全部的9个部分。安装式电测量仪表是量大面广的电工仪器仪表产品，是智能电网建设中基本的终端设备，主要用于在线监测各种电参数，是电站、电厂、开关柜等电力输配电系统、机电仪器、电源设备和自动化控制设备所必需的电工仪器仪表产品，广泛应用在工矿企业、电力、冶金、化工、能源和交通等领域。修订本标准的目的在于结合国内外最新产品技术和用户需求,规范直接作用模拟指示电测量仪表的技术规范和安全要求，并提出相应的试验方法。 本标准的主要工作内容包括：针对直接作用模拟指示电测量仪表系列产品的技术规范及性能、检验方法，在国际层面上统一性能要求和检验方法。比较前版，结合目前技术以及使用环境，新版本IEC 60051标准补充了电磁兼容性要求及其试验项目，增加服务环境、操作方式、机械条件和防护等级的分类，用“不确定度”的概念代替“误差”的概念，增加了不合格分类及其检验规则。

高压断路器是电力设备中重要的开关设备，起到控制和保护作用，是决定电力系统能否安全供电的重要因素之一，然而，断路器长时间运行之后，相关传动部位、弹性元件及电气部分性能易劣化，导致断路器可靠性下降而产生各类缺陷，影响电网的安全稳定运行。各变电站中10kV中置式断路器作为配网的核心设备，其重要性不言而喻。该型断路器运行转检修过程中:断路器手车梅花触头与静触头脱离;断路器恢复运行:则静触头插入梅花触头实现回路导通，其中静触头与梅花触指接触电阻大小主要由触头弹簧夹紧力而定，若两者接触电阻过大（弹簧夹紧力下降)，易引发接触部分发热而造成电力安全事故。然而，国内尚无有效方法开展10kV中置式断路器梅花触指压力弹簧夹紧力测定，已有记录或文献记载10kV断路器因梅花触头触指因压力弹簧压力下降而引发的电力事故，因此，结合上述，有必要研发一种研制梅花触指压力测试装置,来开展多种规格型号梅花触指夹紧力工作，结合10kV断路器试验对相关部位弹簧压力进行测试。

导、地线型号是输电线路参数当中最重要一个部分，其准确性直接影响输电线路运行安全、输电线路的可用系 数、电力系统安全稳定。目前在尚无专用工具器来的测量导、地线型号。本文旨在介绍一种正在研制当中的带电导、地 线型号测量仪的设计方案，这种仪器的填补了导、地线型号无专用测量仪器的空白，同时具备在不改变输电线路运行方 式的情况下，完成输电线路导、地线型号测量工作，为输电线路运行、维护、改造供准确的设备信息。

根据国际大电网会议（CIGRE）统计结果，高压断路器的电寿命是影响断路器使用年限的主要因素之一，而弧触头与喷口是决定电寿命长短的关键部件。 随着我国西电东送“八交十一直”投运以及跨区域联网的工程不断建设运行，电力系统容量不断增长，短路容量不断增加，对断路器开断短路电流的能力提出了更高要求。其中，交流滤波器断路器需根据系统负荷波动进行频繁投切，投入容性负载的关合涌流对灭弧室弧触头、喷口有明显的烧蚀累积效应，对断路器的电气性能造成影响。线路断路器在多次开断短路电流，弧触头、喷口承受多次电弧烧蚀的累积效应后，是否满足继续运行的要求，也需要对其电气性能状态进行正确评估。 但是由于喷口材料的特殊性（聚四氟乙烯），无法通过离线或者在线的电气试验手段检测喷口的状态，业内常规做法均是在断路器大修时解体灭弧室并对喷口进行检查或者更换，但是存在以下问题： 在灭弧室大修解体前，无法提前得到喷口的损耗数据，无法预知喷口在大修前的隐患。即使对灭弧室状态存在怀疑并进行解体检查，设备停电、更换处理等措施也需消耗大量资源。 因此，在不解体的情况下准确评估断路器灭弧室喷口的烧蚀状态是亟需解决的问题。 传统组分测试只能乍为断路器发生击穿放电的辅助手段，传统气体组分不能正确反映开合额定电流时断路器烧蚀情况，而且目前国内外尚无相关文献提出在非解体的条件下检测断路器喷口烧蚀状态的方法，也缺乏对气体组分CF4所包含的特征信息进行解码，本成果采用双氦离于气相色谱法，持续检测$F6气体中H2、Air、CO、CO2、CH4、CF4、C2F6、C3F8、 H2S、SO2、SOF2、SO2F2、COS、CS2等杂质组分含量，提出以CF4特征气体的演化规律有效评估断路器喷口烧蚀程度的方法。 本成果主要针对自能压气式SF6柱式断路器开合电流累积效应开展研究，结合开合电流过程中气体组分变化以及喷口解体检查结果，提出喷口烧蚀状态评估方法，并研制相应的测量仪器。

本文件规定了大坝及其它岩土工程安全监测中监测仪器、监测电缆安装埋设前检验，以及测量仪表的周期检验的检验项目与技术指标、检验设备及方法、检验记录与结果。 本文件适用于大坝及其它岩土工程安全监测中监测仪器、监测电缆安装埋设前的检验，以及测量仪表的周期检验。

对各类监测设备进行误差校验、参数测试/分析、回路检查的各类便携式测量仪统称为交流电参量测量仪，是保障其准确测量、可靠运行的重要检测装备、“电网卫士”，自身性能、可靠性则愈加重要。系统内20多万台、上百种各类测量仪，服务于上亿监测设备维护。通过建立不同专业测量仪横向统一的标准体系、修制定相应标准，使电力系统量值统一准确，对促进能源互联网物联、助力智能变电站建设与新能源应用、加强检测设备质量管控、提高产品品质与国际竞争力等方面都具有极其重要意义！本项目由电参量测量仪系列标准及电能表、合并单元相关产品标准、验收规范：通讯规范、软件规范、检测规范共11项标准组成：构建电参量测量仪标准体系基础、完善电能表标准体系。以电参数为根基、不同类型电信号为分类设计标准体系架构，涵盖多参数、多信号、多专业检测设备，为其下级各产品标准模式化、标准化快捷修制定奠定基础。以三种基本信号为分类，以”总规范+分规范+专用规范”三层架构为组织，分层构建测量仪标准体系，实现全信号、全系列、多专业电测量仪标准科学有机统一。电子信号类测量仪标准属国际标领先。

我国南方林木众多，架空线路经常要穿越林木地带，线路暴露在野外，树木生长可能会引起线路放电，必须及时处理，因此对架空线路和树木间的距离进行测量是一项非常重要的任务。目前使用手持式激光测距仪在地面测量线树距离这种传统测量方式存在三个较大缺陷：一是激光难以腊准导线（导线截面小）和树顶被树叶遮挡而无法有效取点，导致无法进行有效测量；二是导线对树顶夹角为人工测量，误差大；三是测量仪器受阳光影响较大。这些缺陷使得传统测量方式测得的结果可靠性不高，满足不了现代电力系统的广泛需求。因此研发新的线树距离测量装置，以提高线树距离测量结果可靠性，对电力系统安全稳定运行具有明显的必要性和紧追性。针对此间题，研发团队基于旋翼无人机和激光测距技术开发出了旋翼无人机激光测量导线对树木距离的技术。这种技术把基于无人机的空间测距技术应用到高压电网线树距离测量当中，将空间定位、轨迹规划和激光测距无缝结合，能实时、高精度、高效率地解决线树距离测量这一生产难题。

电网现场电能表计、测控（RTU）&保护装置、合并单元等是保障电网安全经济运行的重要电测设备，各类应用系统采集终端，共同构成了电力系统测量网，是电力大数据的信息之源。对这些设备进行各类误差校验、参数测试/分析、回路检查的各类便携式测量仪统称为交流电参量测量仪，是保障上述设备准确测量、可靠运行的重要运维工具、坚实基础，测量仪理应有更高的技术要求，它代表着中国仪器仪表技术水平。 项目标准建立了交流电参量现场测量仪系列产品标准体系，完善或修订了电能表验收标准，填补了新型电能表及无功电能表标准空白。项目相关成果包括授权发明专利11项，实用新型专利2项；学术论文13篇，其中SCI/EI论文7篇。以本项目标准为核心的科技成果获省部级一等奖3项。其主要创新： 1）创新建立测量仪标准体系：以“总规范+分规范+专用规范”三层架构为组织，分层构建全信号、全系列、多专业电测量仪统一标准体系，实现电力测量仪标准体系科学有机统一。 2）创新制定测量仪现场测量性能技术指标体系。基于大量反复试验、制定涵盖严酷环境及复杂工况各类关键指标50余项、验证点600多个，解决繁杂多参数技术指标构建及现场应用难题；通过电参数算法模型及相应仿真，创新提出数字化测量误差限值表示方法，解决制约数字化应用关键难题。 3）创立数字化测量仪量值溯源体系。基于标准表源比较法误差校准理论，创新提出数字化计量校准理论及系列校准方案，使数字化计量“溯源”归一到模拟“量传/溯源系统”中，实现模溯源链路统一，简化电测计量体系，节约计量管理成本。 经济效益：标准形成各类技术文件，直接作用于企业生产经营各个环节，产生“生产力”；标准使产品电磁兼容性提高，现场调试、稽查作业更加突出，三年挽回电量损失1.2亿千瓦时；数字化设备参数标准化，杜绝了数字化计量系统参数配置差错导致线损异常事件发生，智能变电站运行更加可靠；标准促进产品系列化，结构模块化，生产厂家降低成本35%，新型测量仪产品市场规模超过15亿元，产品品质提升、竞争力增强出口至欧亚多国，著名测量仪、电表厂商新增销售额3.0152亿元、利润4194万元，对社会产值贡献突出。 社会效益：标准推动电力监测设备技术更加完善，现场性能更加突出，电网运行更加稳定可靠。确保电量器具准确、贸易公平公正。数字化技术标准极大促进了数字计量技术发展，推动智能变电站建设。健全先进标准体系，也推动中国电测仪表技术及检测装备、元器件配套产业化发展。