1、ICS29.160.30K22中华人民共和国国家标准GB/T34867.12017电动机系统节能量测量和验证方法第1部分:电动机现场能效测试方法Proceduresformeasurementandverificationofmotor-systemenergy-savingsPart1:Testproceduresonworkingsiteforenergyefficiencyofmotor2017-11-01发布2018-05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布目 次前言 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 一般规定2 5 测试边
2、界的确定2 6 测试位置的要求2 7 测试仪表及读数的要求2 8 测试项目及工作程序3 9 现场能效的测试3 1 0 能效测试方法与测量不确定度5 1 1 现场能耗的测试6 附录A (资料性附录) 电动机空载电流和空载损耗推荐值8 参考文献1 4 GB/T34867.12017前 言本部分为G B / T 3 4 8 6 7 电动机系统节能量测量和试验方法的第1部分。本部分按照G B / T 1 .1 2 0 0 9给出的规则起草。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国旋转电机标准化技术委员会( S A C / T C 2 6 )归口。本部分起草单位:上海电机系统节能工程技术研究中心有限公
3、司、上海电科系统能效检测有限公司、江苏环球特种电机有限公司、山东华力电机集团股份有限公司、浙江金龙电机股份有限公司、安徽明腾永磁机电设备有限公司、国际铜业协会、兰州电机股份有限公司、广州致远电子股份有限公司、西门子(中国)有限公司。本部分主要起草人:强雄、吴艳红、朱文钦、王庆东、叶叶、梅洛明、周胜、王根、潘文文、贺文琦、颜晓平。GB/T34867.12017电动机系统节能量测量和验证方法第1部分:电动机现场能效测试方法1 范围G B / T 3 4 8 6 7的本部分规定了电动机系统中电动机现场能效及能耗的测试方法,包括:一般规定、测试边界的确定、测试位置的要求、测试仪表及读数要求、测试项目及
4、工作程序、现场能效的测试、能效测试方法与测量不确定度、现场能耗的测试。本部分适用于拖动风机、水泵、压缩机等设备的单速交流三相电动机的现场测试,变速电动机也可参照使用。注:本部分中能效即效率。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。G B / T 1 2 4 9 7 2 0 0 6 三相异步电动机经济运行G B / T 1 7 1 6 7 2 0 0 6 用能单位能源计量器具配备和管理通则G B / T 2 8 7 5 0 2 0 1 2 节能量测量和验证技术通则
5、3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1电动机系统 motorsystem由电动机、被拖动装置、传动装置、控制(调速)装置以及管网负荷等组成,通过电动机将电能转化为机械能,再通过被拖动装置(如风机,水泵,压缩机,机床,传送带等)做功,实现各种所需功能的系统。 G B / T 2 9 3 1 4 2 0 1 2 ,定义3 .1 3.2测试边界 boundaryoftest为达成测试目的而确定的与电动机及其相关用能设备或系统的范围和地理位置界限。3.3基期 baselineperiod用以比较和确定项目节能量的,节能措施实施前的时间段。 G B / T 2 8 7 5 0 2 0 1 2
6、,定义3 .3 3.4统计报告期 reportingperiod用以比较和确定项目节能量的,节能措施实施后的时间段。 G B / T 2 8 7 5 0 2 0 1 2 ,定义3 .4 1GB/T34867.120173.5项目节能量 projectenergysavings满足同等需求或达到同等目标,通过节能技术改造或合同能源管理项目实施带来的相对于能耗基准的能源消耗中的用电量( k W h )或电力最大负荷( k W )的实际减少量。 G B / T 2 4 9 1 5 2 0 1 0 ,定义3 .5 4 一般规定4.1 电动机的经济运行指标应符合G B / T 1 2 4 9 7 2 0
7、 0 6的要求。4.2 电动机及其相关用能设备的能源计量器具配备应符合G B / T 1 7 1 6 7 2 0 0 6的要求。4.3 测试前应进行详细的现场调研,具备电动机及其相关用能设备或系统的参数、用能记录、负载工况、生产工艺和产品等有关资料。4.4 测试应在电动机稳定和正常运行时进行,测试的时间和工况的选择应具有代表性。4.5 对负荷循环变化运行的电动机,测试的周期应连续的覆盖典型的、相对稳定的工况点(包括最大负荷和最小负荷运行工况点) ,测试的周期时间应不小于负荷循环变化三个周期。4.6 测试报告中应明确测试边界、本部分中5 .5的内容及现场测试时间、周期、负载工况、生产工艺、生产数
8、量、产品种类等信息。5 测试边界的确定5.1 典型的测试边界包括控制装置(如有)和电动机。5.2 根据测试目的、要求及测试条件确定电动机能量的输入和输出点。5.3 测试边界的输入点通常是控制装置或电动机的电源的输入点,测试边界的输出点通常是电动机的轴功率输出点。5.4 存在相互影响运行的多台控制装置或电动机,应将所涉及的控制装置或电动机划入边界内。5.5 确定测试边界时应关注影响其能效的其他因素,如:控制装置工况、负载工况、原材料的构成、生产工艺和产品、产量、质量、气候和环境控制等的变化。6 测试位置的要求6.1 电动机的输入能量测试,通常在电动机的电源输入端处,对于高压电动机则在高压电动机的
9、电压和电流互感器的次级侧;如电动机带有控制装置运行且需测试控制装置的效率,则应同时在控制装置和电动机的电源输入端处。6.2 电动机的输出能量测试,通常在电动机的轴功率输出处。6.3 电动机转速(转差)的测试,通常在电动机的轴功率输出处进行。6.4 电量测试仪表的电压和电流测量端子应接在同一位置。7 测试仪表及读数的要求7.1 各种测量仪表的精度应符合表1的规定、应是国家计量部门认可的产品,并在检定有效期内。7.2 现场测试可使用便携式、具有连续数据记录功能的电功率表、电能表及非电量测量仪表。2GB/T34867.12017表1 测量仪表及精度测量仪表电量测量仪表非电量测量仪表电功率表或电能表电
10、压表电流表电流、电压互感器转速仪转矩转速传感器精度等级/ % 0 .5 0 .5 0 .5 0 .2 0 .1 %或 1 r / m i n 0 .57.3 同一工况下电压、电流、功率因数、功率及电能等被测量参数应同时、连续的进行读数或记录,每种被测量参数应重复获取三组以上的数据,以各组数据的平均值作计算值。7.4 每种工况测试过程时间不少于1 h ,同一工况点应间隔重复测量三次,每次测量间隔1 0 m i n 1 5 m i n 。以三次测量的平均值作计算值。8 测试项目及工作程序8.1 测试项目8.1.1 控制装置输入功率、能耗(需要时) 。8.1.2 电动机输入功率(即控制装置输出功率)
11、 、能耗。8.1.3 控制装置运行效率(需要时) 。8.1.4 电动机转速。8.1.5 电动机输出功率和运行效率。8.2 工作程序可按下述要求开展现场工作:a ) 现场调研和数据收集(如:控制装置工况、负载工况、原材料的构成、生产工艺和产品、产量、质量、气候和环境控制等) ;b )确定测试边界及条件;c )选择测试方法、制定现场测试计划;d )设计测试方案,安装、调试所需测试设备;e )开展现场测试工作,记录测试数据并加以分析;f )确定电动机运行参数和能效。9 现场能效的测试9.1 输入功率及转速的测试9.1.1 输入功率的测试可使用便携式、具有连续数据记录功能的电功率表、电能表按第6章的规
12、定进行,对读数变化较大的,可适当增加测试时间。9.1.2 对运行时功率因数较高的电动机,如永磁同步电动机,还应同时测量无功功率。9.1.3 转速的测试可用非接触式转速仪或转速频闪仪按第6章的规定进行,对转差较小的电动机尽量使用高精度的仪器进行测量。3GB/T34867.120179.2 能效的测试及计算9.2.1 铭牌法按第6章的规定,测量电动机输入功率P1 ,电动机输出功率P2按式( 1 )计算:P2=P1 ( 1 )式中:P2 输出功率,单位为千瓦( k W ) ;P1 输入功率,单位为千瓦( k W ) ; 效率, % ;当P1PN 5 0 %时,取=N ;当P1PN= ( 5 0 2
13、5 ) %时,取=N - 0 .1 ;式中:PN 额定功率,单位为千瓦( k W ) ;N 额定效率, % 。9.2.2 效率特性曲线查取法当保留有电动机制造厂提供的效率特性曲线时,按第6章的规定,测量的电动机输入功率P1 ,查取对应P1时的效率,电动机输出功率P2按式( 2 )计算:P2=P1 ( 2 )9.2.3 转差率法按第6章的规定,测量电动机输入功率P1和转速n,电动机输出功率P2按式( 3 )计算:P2=(n0-n)n(n0-nN )nNUUN2PN ( 3 )式中:n0 同步转速,单位为转每分( r / m i n ) ;n 转速,单位为转每分( r / m i n ) ;nN
14、额定转速,单位为转每分( r / m i n ) ;U 施加在电动机端的电压,单位为伏特( V ) ;UN 额定电压,单位为伏特( V ) 。9.2.4 电流法按第6章的规定,测量电动机负载电流I1和输入功率P1 ,电动机输出功率P2按式( 4 )计算:P2=I21-I20I2N-I20PN ( 4 )式中:I1 负载电流,单位为安培( A ) ;I0 空载电流,当限于现场测试条件,可查阅电动机制造厂提供的原始资料或参照附录A中的曲线确定,单位为安培( A ) ;IN 额定电流,单位为安培( A ) 。4GB/T34867.120179.2.5 电流-功率法按第6章的规定,测量电动机负载电流I
15、1和输入功率P1 ,电动机输出功率P2按式( 5 )计算:P2=P1-P0-I21-I20I2 N-I20 ( 1 /N-1 ) PN-P0 ( 5 )式中:P0 空载损耗,当限于现场测试条件,可查阅电动机制造厂提供的原始资料或参照附录A中的曲线确定,单位为千瓦( k W ) 。9.2.6 功率法按第6章的规定,测量电动机的输入功率P1 ,电动机输出功率P2按式( 6 )计算:P2=P1-P0-P1-P0PN /N - P02 ( 1 /N-1 ) PN-P0 ( 6 )9.2.7 转矩-转速法按第6章的规定,测量电动机输入功率P1 、电动机输出转矩T和转速n,电动机输出功率P2按式( 7 )
16、计算:P2=Tn9 5 4 9 ( 7 )式中:T 输出转矩,单位为牛米( N m ) 。9.2.8 效率计算电动机的效率按式( 8 )计算:=P2P11 0 0 % ( 8 )10 能效测试方法与测量不确定度电动机能效现场测试相对实验室测试较复杂和特殊,除了测试精度外,还应考虑到现场实施的可行性和经济性。由于实验室常用的测试方法现场无法实施,通常对损耗和部分参数采取统计数据,使得既能便于操作又能达到一定精度。本部分采用相对不确定度,以区分不同测试方法的测试结果的相对准确性,如表2 。“低不确定度”表示完全根据试验结果确定效率。表明效率测试值的不确定范围小,此法较准确。“中不确定度”表示依据部
17、分试验结果和简化物理模型确定效率。表明效率测试值的不确定范围为中等大小,此法的准确性为中等;“高不确定度”表示依据部分试验结果和若干假设确定效率。表明效率测试值的不确定范围较大,此法的准确性较差。5GB/T34867.12017表2 相对不确定度试验方法条款推荐负载率使用范围推荐功率使用范围相对不确定度铭牌法9 .2 .1 5 0 % 1 0 0 %PN中小型、中型中效率特性曲线法9 .2 .2 2 5 % 1 0 0 %PN中小型、中型中转差率法9 .2 .3 7 5 % 1 0 0 %PN中小型、中型(交流异步电动机)高电流法9 .2 .4 5 0 % 1 0 0 %PN中小型、中型中电流
18、-功率法9 .2 .5 7 5 % 1 0 0 %PN中小型、中型中功率法9 .2 .6 7 5 % 1 0 0 %PN中小型、中型中转矩-转速法9 .2 .7 2 5 % 1 0 0 %PN小型、中小型、中型低注:本部分小型电动机功率范围为 1 k W (含) ,中小型为1 k W 4 0 0 k W (含) ,中型为4 0 0 k W 3 5 5 0 k W (含) 。11 现场能耗的测试11.1 现场能耗测试方法11.1.1 有功功率法有功功率法适用场合及测试要求:a ) 适用于现场工况工艺简单、负荷较稳定的场合;b ) 现场可使用便携式、具有连续数据记录功能的电功率表或电能表测量电动机
19、的有功输入功率;c ) 现场测试方法按第4章和第6章的规定进行;d ) 待工况稳定后即可开始测试,测试时间不少于1 h ,以有功功率的平均值做计算值。11.1.2 有功电量法有功电量法适用场合及测试要求:a ) 适用于现场工况工艺复杂、负荷变化较大的场合;b ) 现场可使用便携式、具有连续数据记录功能的电能表测量电动机的有功电量;c ) 现场测试方法按第4章和第6章的规定进行,对负荷循环变化运行的电动机,测试的周期应连续的覆盖典型的、相对稳定的工况点(包括最大负荷和最小负荷运行工况点) ;d ) 测试的周期应不小于3个负荷循环变化周期。11.2 用于计算节能量的数据的确定11.2.1 基期能耗
20、应根据改造前现场测试数据、用能情况和基期设定条件推算得到,同时应说明推算的合理性。11.2.2 统计报告期能耗应根据改造后现场测试数据、用能情况和统计报告期设定条件推算得到,同时应说明推算的合理性。11.2.3 现场测试时应保持改造前后的运行工况或工艺目标对应一致,数据应在生产正常、设备运行工况稳定条件下进行采集。11.2.4 用于计算节能量的数据也可按照G B / T 2 8 7 5 0 2 0 1 2中7 .3的规定。6GB/T34867.1201711.3 节能量的计算方法11.3.1 有功节能量有功节能量按如下要求进行计算:a ) 有功功率法的节能量按式( 9 )计算:ES=(Pa-P
21、r )h ( 9 )式中:ES 有功节能量,应注明运行时间,单位为千瓦时( k W h ) ;Pa 基期能耗,单位为千瓦( k W ) ;Pr 统计报告期能耗,单位为千瓦( k W ) ;h 电动机运行时间,单位为小时( h ) 。b ) 有功电量法的节能量按式( 1 0 )计算:ES=Ea-Er ( 1 0 )式中:ES 有功节能量,应注明运行时间,单位为千瓦时( k W h ) ;Ea 基期能耗,单位为千瓦时( k W h ) ;Er 统计报告期能耗,单位为千瓦时( k W h ) 。11.3.2 无功节能量可测量无功功率或无功电量,参照1 1 .3 .1的规定计算。11.3.3 综合节能
22、量综合节能量计算按式( 1 1 )计算:PS=ES+KQQS ( 1 1 )式中:PS 综合节能量,单位为千瓦( k W ) ;ES 有功节能量,单位为千瓦( k W ) ;KQ 无功经济当量,单位为千瓦每千乏( k W / k v a r ) ;当电动机直连发电机母线或直连已进行无功补偿的母线时,KQ取0 .0 2 0 .0 4 ;二次变压取0 .0 5 0 .0 7 ;三次变压取0 .0 8 0 .1 。当电网采取无功补偿时,应从补偿端计算电动机电源变压次数。QS 无功节能量,单位千乏( k v a r ) 。7GB/T34867.12017附 录 A(资料性附录)电动机空载电流和空载损耗
23、推荐值A.1 符合GB1861320122级能效的380V、50Hz三相异步电动机电动机空载电流推荐曲线见图A .1 、电动机空载损耗推荐曲线见图A .2 。图A.1 电动机空载电流推荐曲线图A.2 电动机空载损耗推荐曲线8GB/T34867.12017A.2 符合GB1861320123级能效的380V、50Hz三相异步电动机电动机空载电流推荐曲线见图A .3 、电动机空载损耗推荐曲线见图A .4 。图A.3 电动机空载电流推荐曲线图A.4 电动机空载损耗推荐曲线9GB/T34867.12017A.3 符合GB3025420132级能效的6kV、50Hz三相异步电动机电动机空载电流推荐曲线见
24、图A .5 、电动机空载损耗推荐曲线见图A .6 。图A.5 电动机空载电流推荐曲线图A.6 电动机空载损耗推荐曲线01GB/T34867.12017A.4 符合GB3025420133级能效的6kV、50Hz三相异步电动机电动机空载电流推荐曲线见图A .7 、电动机空载损耗推荐曲线见图A .8 。图A.7 电动机空载电流推荐曲线图A.8 电动机空载损耗推荐曲线11GB/T34867.12017A.5 符合GB3025420132级能效的10kV、50Hz三相异步电动机电动机空载电流推荐曲线见图A .9 、电动机空载损耗推荐曲线见图A .1 0 。图A.9 电动机空载电流推荐曲线图A.10 电
25、动机空载损耗推荐曲线21GB/T34867.12017A.6 符合GB3025420133级能效的10kV、50Hz三相异步电动机电动机空载电流推荐曲线见图A .1 1 、电动机空载损耗推荐曲线见图A .1 2 。图A.11 电动机空载电流推荐曲线图A.12 电动机空载损耗推荐曲线31GB/T34867.12017参 考 文 献 1 G B 1 8 6 1 3 2 0 1 2 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级 2 G B / T 2 4 9 1 5 2 0 1 0 合同能源管理技术通则(术语引用) 3 G B / T 2 9 3 1 4 2 0 1 2 电动机系统节能改造规范(术语引用
26、) 4 G B 3 0 2 5 4 2 0 1 3 高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级41GB/T34867.120177102176843T/BG中华人民共和国国家标准电动机系统节能量测量和验证方法第1部分:电动机现场能效测试方法G B / T 3 4 8 6 7 .1 2 0 1 7*中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号( 1 0 0 0 2 9 )北京市西城区三里河北街1 6号( 1 0 0 0 4 5 )网址: w w w .s p c .o r g .c n服务热线: 4 0 0 - 1 6 8 - 0 0 1 02 0 1 7年1 1月第一版*书号: 1 5 5 0 6 6 1 - 5 8 1 2 6版权专有 侵权必究
