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

27.01027.010CCSCCSF01DB5104ICSICS--攀枝花市市場(chǎng)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(jì)和信息化局提出。本文件由攀枝花市經(jīng)濟(jì)和信息化局歸口。本文件主要起草單位：攀枝花鋼城集團(tuán)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(huì)、攀枝花瑞杰節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?。本文件主要起草人：朱勝良、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(jī)系統(tǒng)本文件規(guī)定了電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造的術(shù)語(yǔ)和定義、參數(shù)測(cè)量、節(jié)能改造技術(shù)方案及改造效果評(píng)定等過(guò)程管理。本文件適用于低壓中小型電機(jī)系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)范圍功率在55kW～315kW，對(duì)電機(jī)系統(tǒng)中的部分裝置或整個(gè)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(guò)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(duì)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(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB/T17167用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則GB18613—2020電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)GB/T29314—2012電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造規(guī)范GB/T34867.1—2017電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)量和驗(yàn)證方法第1部分：電動(dòng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)能效測(cè)試方法3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1電機(jī)系統(tǒng)electromechanicalsystem由電動(dòng)機(jī)、被拖動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、控制(調(diào)速)裝置以及管網(wǎng)負(fù)荷等組成,通過(guò)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再通過(guò)被拖動(dòng)裝置(如風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、機(jī)床、傳送帶等)做功,實(shí)現(xiàn)各種所需功能的系統(tǒng)。3.2電機(jī)輸入功率PrpowerinputtomachinePr電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置端子上供給的有功功率。3.3電機(jī)輸出功率PcmotoroutputPc電機(jī)輸出軸功率。2DB5104/T54.3—20223.4電機(jī)效率ηdmotorefficiencyηd電機(jī)的輸出功率與對(duì)應(yīng)的輸入功率之比。3.5電機(jī)額定效率ηemotorratedefficiencyηe電機(jī)在輸出額定負(fù)載功率下的效率。4電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)測(cè)量4.1測(cè)試要求4.1.1測(cè)量工具應(yīng)符合相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如對(duì)測(cè)量工具、結(jié)論有異議且無(wú)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(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。4.1.2電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)符合GB/T12497的要求。4.1.3電動(dòng)機(jī)及其相關(guān)用能設(shè)備的能源計(jì)量器具配備應(yīng)符合GB/T17167的要求。4.1.4測(cè)試前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，具備電動(dòng)機(jī)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(cè)試報(bào)告，明確報(bào)告中的測(cè)試位置、影響能效的其他因素及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)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(jī)運(yùn)行參數(shù)測(cè)量4.2.1測(cè)試器具。電機(jī)測(cè)量主要工具為電能質(zhì)量測(cè)試儀、帶有功及功率因素測(cè)量功能的鉗形表、多功能電能表加累時(shí)器。檢測(cè)儀器及精度要求見表1。表1測(cè)量?jī)x器及精度測(cè)量?jī)x器電量測(cè)量?jī)x器非電量?jī)x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(cè)量精度≤0.5≤0.2≤0.1%或±1r/min≤0.54.2.2電機(jī)輸入功率測(cè)量電機(jī)輸入功率測(cè)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(jī)全過(guò)程的跟蹤檢測(cè)，應(yīng)包括輕載、重載等工況的檢測(cè)，識(shí)別負(fù)荷屬于平穩(wěn)性負(fù)荷、波動(dòng)性負(fù)荷等。輸入功率按公式(1)計(jì)算：PrPrcosφ式中：U——運(yùn)行電壓，單位為伏特(V)；3DB5104/T54.3—2022I——運(yùn)行電流，單位為安培(A)；cosφ——功率因數(shù)。4.2.3電機(jī)輸出功率測(cè)量4.2.3.1對(duì)于風(fēng)機(jī)、水泵等有反映輸出功率的參數(shù)，可以測(cè)試這些參數(shù)對(duì)電機(jī)輸出功率進(jìn)行計(jì)算。4.2.3.2電機(jī)輸出功率即負(fù)載的輸入軸功率，需要測(cè)量負(fù)載的輸入軸的扭矩及轉(zhuǎn)速，按公式(2)計(jì)算。對(duì)于球磨機(jī)、攪拌機(jī)、傳輸機(jī)等拖動(dòng)型工況，有條件的情況下，可在電機(jī)軸輸出端安裝扭矩及轉(zhuǎn)速測(cè)試儀測(cè)量?！街校篢——測(cè)量位置實(shí)際扭矩，單位為?！っ?N·m)；N——測(cè)量位置實(shí)際轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。4.2.3.3受限于電機(jī)工作場(chǎng)景無(wú)法測(cè)量電機(jī)輸出軸端的扭矩及轉(zhuǎn)速時(shí)，可以使用備用電機(jī)模擬現(xiàn)場(chǎng)工況，在安裝有扭矩及轉(zhuǎn)速的測(cè)試平臺(tái)上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)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(jī)效率測(cè)試平臺(tái)，測(cè)量電機(jī)輸出扭矩及轉(zhuǎn)速，模擬電機(jī)輸出功率。4.2.3.4若電機(jī)使用單位沒(méi)有扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)試條件，可參照GB/T34867.1—2017中9.2.4電流法按公式(3)計(jì)算電機(jī)的輸出功率?！街校篒1——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(jī)出廠資料，可根據(jù)電機(jī)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(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造判定5.1電機(jī)效率根據(jù)電機(jī)的輸入功率及輸出功率，按公式(4)計(jì)算電機(jī)效率：……4DB5104/T54.3—20225.2對(duì)電機(jī)輸入功率修正5.2.1對(duì)于電能測(cè)量點(diǎn)靠近電機(jī)本體出線端的，測(cè)量值不需要修正。5.2.2對(duì)于電機(jī)安裝現(xiàn)場(chǎng)不具備檢測(cè)條件的，應(yīng)核算配電柜至電機(jī)端的線損，對(duì)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(zhǎng)度、環(huán)境溫度及線纜運(yùn)行溫升，按GB/T3956執(zhí)行。s=I2P……式中：Pxs——電機(jī)至配電柜位置線損，單位為千瓦(kW)；L——導(dǎo)線或電纜長(zhǎng)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(shí)測(cè)繞組溫度，單位為攝氏度(℃)；t0——換算溫度(20℃)。5.3修正后的電機(jī)效率按公式（6）計(jì)算：ηdx=……式中：ηdx——修正后的電機(jī)效率，%。5.4電機(jī)效率判定5.4.1電機(jī)效率進(jìn)行判定按GB/T12497執(zhí)行。5.4.2ηdX低于電機(jī)綜合效率60%，應(yīng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。5.4.3電機(jī)綜合效率為電機(jī)在不同負(fù)載及時(shí)間段的加權(quán)平均綜合效率，電機(jī)綜合效率判定方法見表2。表2電機(jī)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(guò)電機(jī)輸入功率（電流）與電機(jī)額定輸入功率（電流）之比來(lái)判斷電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，電流下降超過(guò)35%屬于非經(jīng)濟(jì)使用范圍，應(yīng)對(duì)電機(jī)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(jī)有效電流，其可以通過(guò)公式(7)計(jì)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(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)功率因數(shù)大幅度低于電機(jī)額定功率時(shí)修正有效表3電機(jī)電流法判定匯總表IX≥85%Ie85%Ie＞IX≥65%IeIX＜65%I注：I為電機(jī)有效電流；I為電機(jī)額定電流。5.5依據(jù)強(qiáng)制淘汰標(biāo)準(zhǔn)判定5.5.1根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)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(jī)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(jī)達(dá)到強(qiáng)制淘汰要求的，應(yīng)按要求淘汰。5.5.2淘汰電機(jī)的同時(shí)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(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)路徑及改造實(shí)施6.1對(duì)電機(jī)的改造6.1.1電機(jī)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(jí)應(yīng)符合GB18613—2020中第4章要求。6.1.2電機(jī)改造原則上應(yīng)保證新舊電機(jī)的互換性，新電機(jī)安裝尺寸應(yīng)與原電機(jī)安裝尺寸完全一致，避免節(jié)能改造期間長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)。6.1.3智能控制、高效電機(jī)的改造應(yīng)具備低速、重載啟動(dòng)，以確保安全去除原電機(jī)所配調(diào)速系統(tǒng)、串電阻等降壓?jiǎn)?dòng)的機(jī)構(gòu)。6.2對(duì)控制方式的改造6.2.1電機(jī)系統(tǒng)存在變工況運(yùn)行的情況時(shí)，工況變化導(dǎo)致系統(tǒng)輸入功率變化幅度超過(guò)20%且變工況時(shí)間率超過(guò)30%時(shí)，宜對(duì)電機(jī)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(jī)配電線路上諧波不得超標(biāo)，380V電壓等級(jí)電壓總諧波畸變率不超過(guò)5%，6kV、10kV電壓等級(jí)電壓總諧波畸變率不得超過(guò)4%。6.3對(duì)傳動(dòng)裝置的改造6.3.1對(duì)可采用高效傳動(dòng)裝置替代低效傳動(dòng)裝置的電機(jī)系統(tǒng),可進(jìn)行傳動(dòng)裝置改造。6.3.2液力耦合器起調(diào)速或軟啟動(dòng)作用時(shí),在進(jìn)行控制裝置調(diào)速改造時(shí)宜將液力耦合傳動(dòng)裝置改造成膜片聯(lián)軸器連接。6.3.3電動(dòng)機(jī)改造時(shí)選用新電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速足以取消齒輪箱時(shí),或當(dāng)高效變速裝置足以代替普通齒輪變速箱時(shí),或普通齒輪箱需要更新時(shí),宜將齒輪箱傳動(dòng)裝置改造成聯(lián)軸器連接。6.3.4電動(dòng)機(jī)或傳動(dòng)裝置改造時(shí),選用新電動(dòng)機(jī),其運(yùn)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(dòng)裝置時(shí),宜采用直驅(qū)電機(jī)改造。6.4無(wú)功功率就地補(bǔ)償6.4.1當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)低于0.9時(shí)，宜通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)組進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償，提升功率因數(shù)至0.9及以上，降低有功功率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。通常采用電容器組進(jìn)行補(bǔ)償。6.4.2電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率補(bǔ)償容量按公式(8)計(jì)算：……式中：Qc——就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率值，單位為千乏(kvar)；cosφ1——補(bǔ)償前功率因數(shù)；cosφ2——補(bǔ)償后功率因數(shù)。7電機(jī)系統(tǒng)改造效果評(píng)定7.1改造前參數(shù)7.1.1改造前需在原電機(jī)配電房加裝三相有功電度表以及累時(shí)器，在約定的采集周期內(nèi)，記錄原始耗電數(shù)據(jù)，作為計(jì)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(shí)器等數(shù)據(jù)，改造相關(guān)方應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)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(jī)系統(tǒng)改造前參數(shù)確認(rèn)表見附錄A。7.1.3電機(jī)系統(tǒng)改前平均功率按公式(9)計(jì)算：……式中：Prq——改造前電機(jī)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(yùn)行時(shí)的有功電度，單位為千瓦時(shí)(kW·h)；T——采集周期，單位為小時(shí)(h)。7.2改造后參數(shù)7.2.1改造后需在電機(jī)配電房加裝三相有功電度表以及累時(shí)器，在約定的采集周期內(nèi)，記錄原始耗電數(shù)據(jù)，作為計(jì)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(shí)器等數(shù)據(jù)，改造相關(guān)方應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)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(jī)系統(tǒng)改造后參數(shù)確認(rèn)表見附錄B。7.2.3電機(jī)系統(tǒng)改后平均功率按公式(10)計(jì)算：……式中：Prh——改造后電機(jī)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(yùn)行時(shí)的有功電度，單位為千瓦時(shí)(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(jì)算改造前后的節(jié)能量及節(jié)能率。7.3.2改造后時(shí)間段t內(nèi)的節(jié)能量按公式(11)計(jì)算：Se=(Prq-Prh)×t 7.3.3改造后時(shí)間段t內(nèi)的節(jié)能率按公式(12)計(jì)算：×100%……8DB5104/T54.3—2022電機(jī)系統(tǒng)改造前參數(shù)確認(rèn)表電機(jī)系統(tǒng)改造前參數(shù)確認(rèn)表單位：制表時(shí)間：聯(lián)系人：聯(lián)系電話：備注：如用能企業(yè)自主實(shí)施，則本表中節(jié)能服務(wù)單位相應(yīng)刪除。9DB5104/T54.3—2022電機(jī)系統(tǒng)改造后參數(shù)確認(rèn)表電機(jī)系統(tǒng)改造后參數(shù)確認(rèn)表單位：制表時(shí)間：聯(lián)系人：聯(lián)系電話：備注：如用能企業(yè)自主實(shí)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(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償裝置[2]DB13/T2025電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)變頻