DB5104T 54.3-2022 節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范 第3部分：電機系統(tǒng)　

27.01027.010CCSCCSF01DB5104ICSICS--攀枝花市市場監(jiān)督管理局IDB5104/T54.3—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起本文件由攀枝花市經(jīng)濟和信息化局提出。本文件由攀枝花市經(jīng)濟和信息化局歸口。本文件主要起草單位：攀枝花鋼城集團有限公司本文件參與起草單位：攀枝花學(xué)院、四川省節(jié)能協(xié)會、攀枝花瑞杰節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰尽１疚募饕鸩萑耍褐靹倭?、陳文超、王楚、王聰、袁亮、宋文德、劉念、張志森、張敬東、羅山、孫乙富、謝紅莉、梁素英、李靜。本文件首次制定發(fā)布。1DB5104/T54.3—2022節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范第3部分：電機系統(tǒng)本文件規(guī)定了電機系統(tǒng)節(jié)能改造的術(shù)語和定義、參數(shù)測量、節(jié)能改造技術(shù)方案及改造效果評定等過程管理。本文件適用于低壓中小型電機系統(tǒng)，電動機范圍功率在55kW～315kW，對電機系統(tǒng)中的部分裝置或整個系統(tǒng)進(jìn)行的節(jié)能改造。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3956電纜的導(dǎo)體GB/T12497—2006三相異步電動機經(jīng)濟運行GB/T17167用能單位能源計量器具配備和管理通則GB18613—2020電動機能效限定值及能效等級GB/T29314—2012電動機系統(tǒng)節(jié)能改造規(guī)范GB/T34867.1—2017電動機系統(tǒng)節(jié)能量測量和驗證方法第1部分：電動機現(xiàn)場能效測試方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1電機系統(tǒng)electromechanicalsystem由電動機、被拖動裝置、傳動裝置、控制(調(diào)速)裝置以及管網(wǎng)負(fù)荷等組成,通過電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能,再通過被拖動裝置(如風(fēng)機、水泵、壓縮機、機床、傳送帶等)做功,實現(xiàn)各種所需功能的系統(tǒng)。3.2電機輸入功率PrpowerinputtomachinePr電機驅(qū)動裝置端子上供給的有功功率。3.3電機輸出功率PcmotoroutputPc電機輸出軸功率。2DB5104/T54.3—20223.4電機效率ηdmotorefficiencyηd電機的輸出功率與對應(yīng)的輸入功率之比。3.5電機額定效率ηemotorratedefficiencyηe電機在輸出額定負(fù)載功率下的效率。4電機系統(tǒng)參數(shù)測量4.1測試要求4.1.1測量工具應(yīng)符合相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如對測量工具、結(jié)論有異議且無法協(xié)調(diào)解決的，可委托具有相應(yīng)法定資質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)進(jìn)行檢測。4.1.2電動機的經(jīng)濟運行指標(biāo)應(yīng)符合GB/T12497的要求。4.1.3電動機及其相關(guān)用能設(shè)備的能源計量器具配備應(yīng)符合GB/T17167的要求。4.1.4測試前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場調(diào)研，具備電動機及其相關(guān)用能設(shè)備或系統(tǒng)的參數(shù)、用能記錄、負(fù)載工況、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品等有關(guān)資料。4.1.5形成測試報告，明確報告中的測試位置、影響能效的其他因素及現(xiàn)場測試時間、周期、負(fù)載工況、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)數(shù)量、產(chǎn)品種類等信息。4.2電機運行參數(shù)測量4.2.1測試器具。電機測量主要工具為電能質(zhì)量測試儀、帶有功及功率因素測量功能的鉗形表、多功能電能表加累時器。檢測儀器及精度要求見表1。表1測量儀器及精度測量儀器電量測量儀器非電量儀器電功或電能儀表互感器轉(zhuǎn)速儀轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測量精度≤0.5≤0.2≤0.1%或±1r/min≤0.54.2.2電機輸入功率測量電機輸入功率測量參數(shù)應(yīng)包含電壓U、電流I、有功功率P、功率因數(shù)cosφ、諧波畸變率等。應(yīng)包含電機全過程的跟蹤檢測，應(yīng)包括輕載、重載等工況的檢測，識別負(fù)荷屬于平穩(wěn)性負(fù)荷、波動性負(fù)荷等。輸入功率按公式(1)計算：PrPrcosφ式中：U——運行電壓，單位為伏特(V)；3DB5104/T54.3—2022I——運行電流，單位為安培(A)；cosφ——功率因數(shù)。4.2.3電機輸出功率測量4.2.3.1對于風(fēng)機、水泵等有反映輸出功率的參數(shù)，可以測試這些參數(shù)對電機輸出功率進(jìn)行計算。4.2.3.2電機輸出功率即負(fù)載的輸入軸功率，需要測量負(fù)載的輸入軸的扭矩及轉(zhuǎn)速，按公式(2)計算。對于球磨機、攪拌機、傳輸機等拖動型工況，有條件的情況下，可在電機軸輸出端安裝扭矩及轉(zhuǎn)速測試儀測量?！街校篢——測量位置實際扭矩，單位為?！っ?N·m)；N——測量位置實際轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。4.2.3.3受限于電機工作場景無法測量電機輸出軸端的扭矩及轉(zhuǎn)速時，可以使用備用電機模擬現(xiàn)場工況，在安裝有扭矩及轉(zhuǎn)速的測試平臺上，根據(jù)現(xiàn)場電機的輸入功率模擬出扭矩及轉(zhuǎn)速。有條件的單位還可建設(shè)電機效率測試平臺，測量電機輸出扭矩及轉(zhuǎn)速，模擬電機輸出功率。4.2.3.4若電機使用單位沒有扭矩轉(zhuǎn)速測試條件，可參照GB/T34867.1—2017中9.2.4電流法按公式(3)計算電機的輸出功率。……式中：I1——負(fù)載電流，單位為安培(A)；I0——空載電流，單位為安培(A)；IN——額定電流，單位為安培(A)。4.2.3.5若用能單位保留有電機出廠資料，可根據(jù)電機效率曲線圖，根據(jù)輸入功率及效率曲線進(jìn)行判定效率判定。5電機系統(tǒng)節(jié)能改造判定5.1電機效率根據(jù)電機的輸入功率及輸出功率，按公式(4)計算電機效率：……4DB5104/T54.3—20225.2對電機輸入功率修正5.2.1對于電能測量點靠近電機本體出線端的，測量值不需要修正。5.2.2對于電機安裝現(xiàn)場不具備檢測條件的，應(yīng)核算配電柜至電機端的線損，對輸入功率進(jìn)行按公式(5)進(jìn)行修正。工業(yè)生產(chǎn)用電纜為第二類導(dǎo)體，修正系數(shù)參考線纜材質(zhì)、線纜截面積、線纜長度、環(huán)境溫度及線纜運行溫升，按GB/T3956執(zhí)行。s=I2P……式中：Pxs——電機至配電柜位置線損，單位為千瓦(kW)；L——導(dǎo)線或電纜長度，單位為米(m)；S——導(dǎo)線或電纜截面積，單位為平方毫米(mm2)；T——電阻溫度常數(shù)(銅線取234.5℃,鋁線取228℃)；t1——實測繞組溫度，單位為攝氏度(℃)；t0——換算溫度(20℃)。5.3修正后的電機效率按公式（6）計算：ηdx=……式中：ηdx——修正后的電機效率，%。5.4電機效率判定5.4.1電機效率進(jìn)行判定按GB/T12497執(zhí)行。5.4.2ηdX低于電機綜合效率60%，應(yīng)對電機進(jìn)行節(jié)能改造。5.4.3電機綜合效率為電機在不同負(fù)載及時間段的加權(quán)平均綜合效率，電機綜合效率判定方法見表2。表2電機綜合效率判定匯總表ηη60%ηeη＜60%ηe5DB5104/T54.3—20225.4.4在難以確定綜合能效的情況下，可以通過電機輸入功率（電流）與電機額定輸入功率（電流）之比來判斷電動機的工作狀態(tài)，電流下降超過35%屬于非經(jīng)濟使用范圍，應(yīng)對電機進(jìn)行節(jié)能改造。本條所述電流區(qū)別于視在電流，應(yīng)為電機有效電流，其可以通過公式(7)計算：……式中：IX——根據(jù)有功及額定功率因數(shù)修正的有效電流，單位為安培(A)；Pr——電機驅(qū)動裝置端子上供給的有功功率，單位為千瓦(kW)。注：本公式僅用于電機功率因數(shù)大幅度低于電機額定功率時修正有效表3電機電流法判定匯總表IX≥85%Ie85%Ie＞IX≥65%IeIX＜65%I注：I為電機有效電流；I為電機額定電流。5.5依據(jù)強制淘汰標(biāo)準(zhǔn)判定5.5.1根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強淘汰落后產(chǎn)能工作的通知》《部分工業(yè)行業(yè)淘汰落后生產(chǎn)工藝裝備和產(chǎn)品指導(dǎo)目錄》《高耗能落后機電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄》等淘汰落后產(chǎn)品公告，用能企業(yè)電機達(dá)到強制淘汰要求的，應(yīng)按要求淘汰。5.5.2淘汰電機的同時進(jìn)行節(jié)能改造的，改造要求應(yīng)符合本文件6.1、6.2、6.3的要求。6電機系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)路徑及改造實施6.1對電機的改造6.1.1電機改造工作電壓、額定功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的選擇，應(yīng)符合GB/T12497—2006中4.1和GB/T29314—2012中6.2的要求；能耗等級應(yīng)符合GB18613—2020中第4章要求。6.1.2電機改造原則上應(yīng)保證新舊電機的互換性，新電機安裝尺寸應(yīng)與原電機安裝尺寸完全一致，避免節(jié)能改造期間長時間停產(chǎn)。6.1.3智能控制、高效電機的改造應(yīng)具備低速、重載啟動，以確保安全去除原電機所配調(diào)速系統(tǒng)、串電阻等降壓啟動的機構(gòu)。6.2對控制方式的改造6.2.1電機系統(tǒng)存在變工況運行的情況時，工況變化導(dǎo)致系統(tǒng)輸入功率變化幅度超過20%且變工況時間率超過30%時，宜對電機進(jìn)行變頻調(diào)速改造。6DB5104/T54.3—20226.2.2變頻改造不得引入新的諧波源，改造后電機配電線路上諧波不得超標(biāo)，380V電壓等級電壓總諧波畸變率不超過5%，6kV、10kV電壓等級電壓總諧波畸變率不得超過4%。6.3對傳動裝置的改造6.3.1對可采用高效傳動裝置替代低效傳動裝置的電機系統(tǒng),可進(jìn)行傳動裝置改造。6.3.2液力耦合器起調(diào)速或軟啟動作用時,在進(jìn)行控制裝置調(diào)速改造時宜將液力耦合傳動裝置改造成膜片聯(lián)軸器連接。6.3.3電動機改造時選用新電動機的運行轉(zhuǎn)速足以取消齒輪箱時,或當(dāng)高效變速裝置足以代替普通齒輪變速箱時,或普通齒輪箱需要更新時,宜將齒輪箱傳動裝置改造成聯(lián)軸器連接。6.3.4電動機或傳動裝置改造時,選用新電動機,其運轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩和負(fù)載能力足以滿足需求,足以取消傳動裝置時,宜采用直驅(qū)電機改造。6.4無功功率就地補償6.4.1當(dāng)電動機功率因數(shù)低于0.9時，宜通過對電動機組進(jìn)行就地?zé)o功補償，提升功率因數(shù)至0.9及以上，降低有功功率，實現(xiàn)節(jié)能。通常采用電容器組進(jìn)行補償。6.4.2電動機無功功率補償容量按公式(8)計算：……式中：Qc——就地?zé)o功補償?shù)臒o功功率值，單位為千乏(kvar)；cosφ1——補償前功率因數(shù)；cosφ2——補償后功率因數(shù)。7電機系統(tǒng)改造效果評定7.1改造前參數(shù)7.1.1改造前需在原電機配電房加裝三相有功電度表以及累時器，在約定的采集周期內(nèi)，記錄原始耗電數(shù)據(jù)，作為計算改造節(jié)電率的原始數(shù)據(jù)，雙方簽字確認(rèn)。7.1.2改造前所有有功電度表、累時器等數(shù)據(jù)，改造相關(guān)方應(yīng)到現(xiàn)場共同確認(rèn)、抄表、拍照作為結(jié)算原始依據(jù)并存檔備查。電機系統(tǒng)改造前參數(shù)確認(rèn)表見附錄A。7.1.3電機系統(tǒng)改前平均功率按公式(9)計算：……式中：Prq——改造前電機平均有功功率，單位為千瓦(kW)；7DB5104/T54.3—2022k——電度表倍率；W1、W2——改造前采集周期起始、終止運行時的有功電度，單位為千瓦時(kW·h)；T——采集周期，單位為小時(h)。7.2改造后參數(shù)7.2.1改造后需在電機配電房加裝三相有功電度表以及累時器，在約定的采集周期內(nèi)，記錄原始耗電數(shù)據(jù)，作為計算改造節(jié)電率的原始數(shù)據(jù)，雙方簽字確認(rèn)。7.2.2改造后所有有功電度表、累時器等數(shù)據(jù)，改造相關(guān)方應(yīng)到現(xiàn)場共同確認(rèn)，抄表、拍照作為結(jié)算原始依據(jù)并存檔備查。電機系統(tǒng)改造后參數(shù)確認(rèn)表見附錄B。7.2.3電機系統(tǒng)改后平均功率按公式(10)計算：……式中：Prh——改造后電機平均有功功率，單位為千瓦(kW)；W3、W4——改造后采集周期起始、終止運行時的有功電度，單位為千瓦時(kW·h)。7.3節(jié)能量及節(jié)能率的核定7.3.1根據(jù)改造前后的平均功率計算改造前后的節(jié)能量及節(jié)能率。7.3.2改造后時間段t內(nèi)的節(jié)能量按公式(11)計算：Se=(Prq-Prh)×t 7.3.3改造后時間段t內(nèi)的節(jié)能率按公式(12)計算：×100%……8DB5104/T54.3—2022電機系統(tǒng)改造前參數(shù)確認(rèn)表電機系統(tǒng)改造前參數(shù)確認(rèn)表單位：制表時間：聯(lián)系人：聯(lián)系電話：備注：如用能企業(yè)自主實施，則本表中節(jié)能服務(wù)單位相應(yīng)刪除。9DB5104/T54.3—2022電機系統(tǒng)改造后參數(shù)確認(rèn)表電機系統(tǒng)改造后參數(shù)確認(rèn)表單位：制表時間：聯(lián)系人：聯(lián)系電話：備注：如用能企業(yè)自主實施，則本表中節(jié)能服務(wù)單位相應(yīng)刪除。DB5104/T54.3—2022參考文獻(xiàn)[1]JBT7115低壓電動機就地?zé)o功補償裝置[2]DB13/T2025電動機系統(tǒng)變頻