“十一五”期間，我院在節(jié)能測試技術(shù)領(lǐng)域共完成了國家科委、國家質(zhì)檢總局、黑龍江省科委、黑龍江省質(zhì)監(jiān)局、哈爾濱市科技局等管理部門立項的科研課題30項，其中3項成果獲得黑龍江省科技進步三等獎，1項成果獲得哈爾濱市科技進步三等獎，形成的主要產(chǎn)品應(yīng)用在各行業(yè)的能源計量工作中，在全省節(jié)能降耗工作中發(fā)揮了巨大的作用。
   

一、在石油行業(yè)的應(yīng)用

    黑龍江省大慶油田是我國最大的油田之一，近年來，大部分油田已進入開采的中晚期，節(jié)約能源、降低消耗成為油田日常工作中的重要環(huán)節(jié)。各部門越來越重視節(jié)約能源，想盡辦法減少設(shè)備損耗、降低成本。為了使注水泵和輸油泵能夠長期、安全、高效地運轉(zhuǎn)，節(jié)約用電開銷，準(zhǔn)確獲取其綜合參數(shù)便成為油田管理人員的日常工作。為此，我院率先開展了離心泵效率測試方面的理論研究及相關(guān)儀器儀表的研制開發(fā)。根據(jù)熱力學(xué)方法制定測量離心泵效率α參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展了國際標(biāo)準(zhǔn)中30℃水的α參數(shù)值，從而使熱力學(xué)方法測量油水泵效率在國內(nèi)油田得到廣泛的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，我院研究了油和油水混合介質(zhì)的離心泵效率測試方法。針對抽油機參數(shù)的測試，研制開發(fā)了抽油機綜合電能測試儀、抽油機專用電流表等代表性的節(jié)能測試儀表，為油田節(jié)能監(jiān)測部門測試抽油機效率提供了有效、科學(xué)的先進測量手段。
    1.LJ2020型電力參數(shù)分析儀
    目前，我國大部分油田采油時均使用游梁式抽油機，它由交流電動機驅(qū)動，其工作負載呈明顯的周期性變化。當(dāng)抽油機工作在上沖程時，游梁端的驢頭懸點上升，提起抽油桿和油柱，從電網(wǎng)吸收較多的電能；而下沖程時，由于抽油桿依靠自重下落，電動機的負荷由重負荷轉(zhuǎn)為輕負荷，所以從電網(wǎng)吸收較少的電能，甚至可以釋放能量。這樣，電動機在一個沖程內(nèi)承受的扭矩出現(xiàn)正負交變過程。工作在負扭矩時，電動機會轉(zhuǎn)化為發(fā)電機，向電網(wǎng)輸電的同時，電動機仍需從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率，這不但會增加線路和電機繞組中的損耗，還會對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾，影響供電質(zhì)量。
    為解決抽油機工作中所產(chǎn)生的負載不均衡問題，在工程上采用在游梁抽油桿對稱端配置平衡塊的方法；當(dāng)抽油機工作在下沖程時，平衡塊升高而存儲能量，以備工作在上沖程時將能量釋放出來，以減輕抽油時的負荷，從而達到均衡負載的目的。為正確配備平衡塊需要計算出正確的抽油機運行電流平衡比。所謂電流平衡比是指抽油機上沖程實際平均電流和下沖程實際平均電流之比。因此，實時準(zhǔn)確測得抽油機的上、下沖程的電流是至關(guān)重要的。我院研制的電力參數(shù)分析儀正好解決了這一難題。
    2.LJ2000型抽油機綜合電能測試儀
    近年來，各大油田都已進入中期或末期采油階段，增效降耗愈來愈被各油田有眼光的領(lǐng)導(dǎo)提到重要日程上來。準(zhǔn)確真實地反映抽油機運行狀況是增效降耗的關(guān)鍵，抽油機狀況可從抽油機運行過程中的電流、電壓、功率曲線反映出來。
    抽油機綜合電能測試儀是集數(shù)字電流表、電壓表、功率表于一體的可進行數(shù)字與波形雙重顯示的綜合性儀器儀表。它運用于現(xiàn)場綜合參數(shù)測量，可觀察電力、電機、抽油機等設(shè)備的狀況，能替換國外的相關(guān)儀器儀表。
    3.LJ2001型離心泵綜合參數(shù)測試儀
    LJ2001型離心泵綜合參數(shù)測試儀適用于油田、礦山和工廠給排水設(shè)備離心泵效率測量，同時還根據(jù)測量所得水泵的進口溫度T1和出口溫度T2，進出口溫差ΔT，進出口壓力、揚程，輸入軸功率可計算出離心泵的排量和輸送單位介質(zhì)所需要的能量，是在線測量和評價離心泵性能比較理想的便攜式智能化測量儀器。
    離心泵是消耗大量電能的設(shè)備，保持離心泵在良好的狀態(tài)下運行是節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。初步統(tǒng)計，2000千瓦的泵，效率下降1%時每年會浪費4萬元(按每千瓦時0.2元計算)。經(jīng)常定期地進行離心泵效率測量，發(fā)現(xiàn)泵效率下降及時維護和更換，可以節(jié)約大量能源，因此，離心泵綜合參數(shù)測試儀是實現(xiàn)離心泵科學(xué)管理和節(jié)能的必備設(shè)備。
    LJ2001型離心泵綜合參數(shù)測試儀是根據(jù)熱力學(xué)方法測量離心泵效率原理設(shè)計的，在測量時不需停泵，不用測量軸功率和流量，只需要測量離心泵進出口的溫差和壓差，通過熱力學(xué)參數(shù)就可以計算出離心泵的效率，因此，離心泵綜合參數(shù)測試儀以其使用方便、測量準(zhǔn)確度高等諸多優(yōu)點極其適用于泵站的監(jiān)測、仲裁和泵站的技術(shù)改造。
   

二、在電力行業(yè)的應(yīng)用

    隨著我國能源戰(zhàn)略的實施，電力供應(yīng)商和電力用戶越來越注重電能計量、供電質(zhì)量及線路傳輸質(zhì)量，以達到節(jié)能降耗經(jīng)濟運行的目的。隨著節(jié)能工作的不斷深入，我院又研制開發(fā)了高壓電網(wǎng)電力品質(zhì)分析裝置以及系列程控交直流標(biāo)準(zhǔn)源、電能表校驗裝置等產(chǎn)品。
    1.GYD-05型高壓電網(wǎng)電力品質(zhì)分析裝置
    我院研制開發(fā)的高壓電網(wǎng)電力品質(zhì)分析裝置，為油田節(jié)能監(jiān)測部門對輸出變電線路補償變壓器效率測試提供了有效的測試方法。目前，油田等大型用電企業(yè)主要采用10kV或6kV電壓(單相)等級的配電線路進行電能傳輸，在輸電過程中會產(chǎn)生大量的線損和無功消耗，因此浪費了大量的能源。以油田企業(yè)為例，近幾年雖然采用了很多的補償方法和措施(包括采用電容器進行線路無功補償)，以期降低線路的無功損耗。但是，由于沒有一個科學(xué)的測試方法和依據(jù)，不知道在一條線路中具體應(yīng)該對哪些節(jié)點進行補償，以及補償電容容量的大小，往往是根據(jù)經(jīng)驗對補償?shù)拇胧┻M行估計。因此，造成補多或補少現(xiàn)象，補償?shù)男Ч懿焕硐?。另一方面，油田?jié)能監(jiān)測部門需要對變壓器的效率進行測試。以往的方法是在高壓端接入一個高壓電流電壓綜合互感器，把互感器的二次端換算成一次項的電能參數(shù)，這樣測試的缺點是忽略了互感器的相對誤差和角差的問題。因此，測試數(shù)據(jù)的可信度不高。并且在測試過程中，需要停電操作，測試操作非常繁重，不能進行大面積的測試，同時也會給企業(yè)造成不必要的損失。而在高壓端直接對電網(wǎng)電參數(shù)進行測試和計量的裝置在國內(nèi)尚屬空白。
    測試高壓配電線路及高壓電器設(shè)備(變壓器)是電力部門的一項重要工作。10kV或6kV高壓配電線路不能帶電測試，大量的測試工作還是根據(jù)低壓測得的數(shù)據(jù)進行估算，因此會出現(xiàn)很大的誤差。所以，我院研制了高壓電網(wǎng)電力品質(zhì)分析裝置，為電力、油田等部門解決了在線測試的技術(shù)難題，為我國高壓配電線路和電壓電器設(shè)備帶電測試提供了一條新的思路，對我國電力單位提高輸電效率、降低能源消耗具有重要的意義。
    2006年10月下旬，我院技術(shù)人員及高壓測試電工一行5人前往大慶采油八廠進行了裝置的樣機測試工作，此項工作主要完成對高壓電容補償器的補償效果進行檢測(高壓電容補償器向變電站補償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)是補償后功率因數(shù)達到0.9以上)，工作歷時5天，完成對大慶采油八廠一礦、二礦和四礦的14個電容補償器的檢測。測試結(jié)果:電網(wǎng)一路干線掉電；沒起作用的高壓電容器2個；其中補償后功率因數(shù)0.9以上2個、0.85以上1個；0.75以上3個；0.745的1個；0.6以上2個；0.49的1個；0.38的1個。此外，GYD-05型高壓電網(wǎng)電力品質(zhì)分析裝置現(xiàn)場的測試數(shù)據(jù)得到了大慶節(jié)能測試中心及油田相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。
    從測試結(jié)果數(shù)據(jù)分析，為大慶采油八廠服務(wù)兩年的高壓電容補償器大部分需要更換，大慶油田電網(wǎng)投入的高壓電容補償器有1萬多個，按其補償效果不同，每小時平均節(jié)電100千瓦時左右(保守計算)。如果采用GYD-05型高壓電網(wǎng)電力品質(zhì)分析裝置現(xiàn)場帶電對這些電容補償器進行測試，其在節(jié)能降耗方面所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是不可估量的，從而體現(xiàn)了推廣應(yīng)用高壓電網(wǎng)電力品質(zhì)分析裝置的重要性。
    GYD-05型高壓電網(wǎng)電力品質(zhì)分析裝置能在線帶電測量高壓電網(wǎng)的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)及頻率等參數(shù)，填補了我國高壓在線帶電測量的空白。
    目前，我國正在建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的和諧社會，在國際能源日趨緊張和國家節(jié)能戰(zhàn)略確立的背景下，作為廣大電力部門和電力用戶，如何了解和改善高壓配電線路的用電狀況，合理用電就顯得尤為重要。該裝置可廣泛應(yīng)用于電力部門、油田、礦山及各大中型企業(yè)和科研院所。由于該裝置具有在線帶電測量、準(zhǔn)確度高、使用方便等特點，不僅可以降低工作人員的工作強度，提高工作效率，還可以為廠礦企業(yè)提供全面合理的用電狀況參考，計算出合理的節(jié)能方式，從而為國家和企業(yè)節(jié)約大量資金。該裝置不僅解決了廣大企業(yè)高壓在線測量領(lǐng)域的技術(shù)難題，還為國家節(jié)約了大量的資金和外匯，具有廣泛的社會效益和經(jīng)濟效益。
    2.系列程控交直流標(biāo)準(zhǔn)源
    我院研制的系列程控交直流標(biāo)準(zhǔn)源、數(shù)字多用表校驗儀、便攜式現(xiàn)場多用表校驗儀等產(chǎn)品，能夠輸出穩(wěn)定而準(zhǔn)確的交流電壓、電流、頻率和直流電壓、電流信號，可以用來檢定測試交直流電壓表、電流表、頻率表、功率表電能和二次儀表等多種工頻儀表。在全國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造的過程中，電力用戶對先進的儀表及用電管理系統(tǒng)技術(shù)設(shè)備的需求量越來越大。這些儀表的準(zhǔn)確與否關(guān)系到是否節(jié)約能源。我院研制生產(chǎn)的系列程控交直流標(biāo)準(zhǔn)源產(chǎn)品遍及全國各大電力生產(chǎn)、電力傳送、電力使用等部門，為我國提高電力計量準(zhǔn)確度、節(jié)約能源作出了貢獻。
    3.電能表校驗裝置等產(chǎn)品
    我院中試室研發(fā)的電能表校驗臺、便攜式單三相電能表校驗裝置、電三表檢定裝置以及鉗形表檢定裝置，盡管不能直接起到節(jié)能降耗的作用，但可以作為能源計量的衛(wèi)士，為我國節(jié)能降耗發(fā)揮作用。例如:某大型冶煉廠，其電能計量裝置經(jīng)我院檢定后有很大的誤差，電力消耗很大，但又沒有發(fā)現(xiàn)，檢定后他們更換了電能計量裝置，安裝了變頻節(jié)能裝置，使其能耗每年降低20%，一年為企業(yè)節(jié)約資金近百萬元。例如:伊春發(fā)電廠每年的發(fā)電量和電業(yè)局每年的結(jié)算數(shù)總是相差5%左右，找不出具體的原因。使用我院研制的產(chǎn)品進行檢測后，發(fā)現(xiàn)其二次回路線損太大，通過安裝線路補償裝置后，每年為電廠增收幾百萬元。該類產(chǎn)品在各個計量部門均承擔(dān)著量值傳遞的重任，使國家電力能源計量準(zhǔn)確性得到了充分的保障。只有電力能源計量準(zhǔn)確可靠，才能發(fā)現(xiàn)問題，從而為設(shè)備改造、降低能耗的工作提供可靠的依據(jù)。