DB5104 T 54.3-2022 节能改造技术规范 第3部分：电机系统.pdf

1、I C S 2 7.0 1 0C C S F 0 1DB5104四 川 省（攀 枝 花 市）地 方 标 准D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 2节 能 改 造 技 术 规 范 第 3 部 分：电 机 系 统2 0 2 2-0 1-1 8 发 布 2 0 2 2-0 2-1 8 实 施攀 枝 花 市 市 场 监 督 管 理 局发 布D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 2I前 言本 文 件 按 照 G B/T 1.1 2 0 2 0 标 准 化 工 作 导 则 第 1 部 分:标 准 化 文 件 的 结 构 和 起 草 规 则 的 规 定 起草。本 文 件 由 攀

2、枝 花 市 经 济 和 信 息 化 局 提 出。本 文 件 由 攀 枝 花 市 经 济 和 信 息 化 局 归 口。本 文 件 主 要 起 草 单 位：攀 枝 花 钢 城 集 团 有 限 公 司本 文 件 参 与 起 草 单 位：攀 枝 花 学 院、四 川 省 节 能 协 会、攀 枝 花 瑞 杰 节 能 环 保 科 技 有 限 公 司。本 文 件 主 要 起 草 人：朱 胜 良、陈 文 超、王 楚、王 聪、袁 亮、宋 文 德、刘 念、张 志 森、张 敬 东、罗 山、孙 乙 富、谢 红 莉、梁 素 英、李 静。本 文 件 首 次 制 定 发 布。D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2

3、 21节 能 改 造 技 术 规 范 第 3 部 分：电 机 系 统1 范 围本 文 件 规 定 了 电 机 系 统 节 能 改 造 的 术 语 和 定 义、参 数 测 量、节 能 改 造 技 术 方 案 及 改 造 效 果 评 定 等 过程 管 理。本 文 件 适 用 于 低 压 中 小 型 电 机 系 统，电 动 机 范 围 功 率 在 5 5 k W 3 1 5 k W，对 电 机 系 统 中 的 部 分 装 置 或整 个 系 统 进 行 的 节 能 改 造。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 中 的 内 容 通 过 文 中 的 规 范 性 引 用 而 构 成 本 文 件 必

4、不 可 少 的 条 款。其 中，注 日 期 的 引 用 文 件，仅 该 日 期 对 应 的 版 本 适 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 单）适 用 于 本文 件。G B/T 3 9 5 6 电 缆 的 导 体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 用 能 单 位 能 源 计 量 器 具 配 备 和 管 理 通 则G B 1 8 6 1 3 2 0 2 0 电 动 机 能 效 限 定 值 及 能 效 等 级G B/T 2 9 3 1 4 2 0

5、 1 2 电 动 机 系 统 节 能 改 造 规 范G B/T 3 4 8 6 7.1 2 0 1 7 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3 术 语 和 定 义下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件。3.1电 机 系 统 e l e c t r o m e c h a n i c a l s y s t e m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

6、 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。3.2电 机 输 入 功 率 Prp o w e r i n p u t t o m a c h i n e Pr电 机 驱 动 装 置 端 子 上 供 给 的 有 功 功 率。3.3电 机 输 出 功 率 Pcm o t o r o u t p u t Pc电 机 输 出 轴 功 率。D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 223.4电 机 效 率 dm o t o r e f f i c i e n c y d电 机 的 输 出 功 率 与 对 应 的 输 入 功

7、率 之 比。3.5电 机 额 定 效 率 em o t o r r a t e d e f f i c i e n c y e电 机 在 输 出 额 定 负 载 功 率 下 的 效 率。4 电 机 系 统 参 数 测 量4.1 测 试 要 求4.1.1 测 量 工 具 应 符 合 相 应 产 品 标 准 规 定，如 对 测 量 工 具、结 论 有 异 议 且 无 法 协 调 解 决 的，可 委 托 具有 相 应 法 定 资 质 的 第 三 方 检 测 机 构 进 行 检 测。4.1.2 电 动 机 的 经 济 运 行 指 标 应 符 合 G B/T 1 2 4 9 7 的 要 求。4.1.3

8、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 的 要 求。4.1.4 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。4.1.5 形 成 测 试 报 告，明 确 报 告 中 的 测 试 位 置、影 响 能 效 的 其 他 因 素 及 现 场 测 试 时 间、周 期、负 载 工况、生 产 工 艺、生 产 数 量、产 品 种 类 等 信 息。4.2 电 机 运 行

9、参 数 测 量4.2.1 测 试 器 具。电 机 测 量 主 要 工 具 为 电 能 质 量 测 试 仪、带 有 功 及 功 率 因 素 测 量 功 能 的 钳 形 表、多 功能 电 能 表 加 累 时 器。检 测 仪 器 及 精 度 要 求 见 表 1。表 1 测 量 仪 器 及 精 度测 量 仪 器电 量 测 量 仪 器 非 电 量 仪 器电 功 或 电 能 仪 表 互 感 器 转 速 仪 转 矩 转 速 传 感 器测 量 精 度 0.5 0.2 0.1%或 1 r/m i n 0.54.2.2 电 机 输 入 功 率 测 量电 机 输 入 功 率 测 量 参 数 应 包 含 电 压 U、

10、电 流 I、有 功 功 率 P、功 率 因 数 c o s、谐 波 畸 变 率 等。应 包 含电 机 全 过 程 的 跟 踪 检 测，应 包 括 轻 载、重 载 等 工 况 的 检 测，识 别 负 荷 属 于 平 稳 性 负 荷、波 动 性 负 荷 等。输 入 功 率 按 公 式(1)计 算：c osrP U I（1）式 中：U 运 行 电 压，单 位 为 伏 特(V)；D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 23I 运 行 电 流，单 位 为 安 培(A)；c o s 功 率 因 数。4.2.3 电 机 输 出 功 率 测 量4.2.3.1 对 于 风 机、水 泵 等 有 反 映

11、 输 出 功 率 的 参 数，可 以 测 试 这 些 参 数 对 电 机 输 出 功 率 进 行 计 算。4.2.3.2 电 机 输 出 功 率 即 负 载 的 输 入 轴 功 率，需 要 测 量 负 载 的 输 入 轴 的 扭 矩 及 转 速，按 公 式(2)计 算。对 于 球 磨 机、搅 拌 机、传 输 机 等 拖 动 型 工 况，有 条 件 的 情 况 下，可 在 电 机 轴 输 出 端 安 装 扭 矩 及 转 速 测 试仪 测 量。9 5 5 0cT NP（2）式 中：T 测 量 位 置 实 际 扭 矩，单 位 为 牛 米(N m)；N 测 量 位 置 实 际 转 速，单 位 为 转

12、每 分(r/m i n)。4.2.3.3 受 限 于 电 机 工 作 场 景 无 法 测 量 电 机 输 出 轴 端 的 扭 矩 及 转 速 时，可 以 使 用 备 用 电 机 模 拟 现 场 工况，在 安 装 有 扭 矩 及 转 速 的 测 试 平 台 上，根 据 现 场 电 机 的 输 入 功 率 模 拟 出 扭 矩 及 转 速。有 条 件 的 单 位 还可 建 设 电 机 效 率 测 试 平 台，测 量 电 机 输 出 扭 矩 及 转 速，模 拟 电 机 输 出 功 率。4.2.3.4 若 电 机 使 用 单 位 没 有 扭 矩 转 速 测 试 条 件，可 参 照 G B/T 3 4 8

13、 6 7.1 2 0 1 7 中 9.2.4 电 流 法 按 公 式(3)计 算 电 机 的 输 出 功 率。2 21 02 20N cNI IP PI I（3）式 中：I 1 负 载 电 流，单 位 为 安 培(A)；I 0 空 载 电 流，单 位 为 安 培(A)；I N 额 定 电 流，单 位 为 安 培(A)。4.2.3.5 若 用 能 单 位 保 留 有 电 机 出 厂 资 料，可 根 据 电 机 效 率 曲 线 图，根 据 输 入 功 率 及 效 率 曲 线 进 行 判定 效 率 判 定。5 电 机 系 统 节 能 改 造 判 定5.1 电 机 效 率根 据 电 机 的 输 入 功

14、 率 及 输 出 功 率，按 公 式(4)计 算 电 机 效 率：cdrPP（4）D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 245.2 对 电 机 输 入 功 率 修 正5.2.1 对 于 电 能 测 量 点 靠 近 电 机 本 体 出 线 端 的，测 量 值 不 需 要 修 正。5.2.2 对 于 电 机 安 装 现 场 不 具 备 检 测 条 件 的，应 核 算 配 电 柜 至 电 机 端 的 线 损，对 输 入 功 率 进 行 按 公 式(5)进 行 修 正。工 业 生 产 用 电 缆 为 第 二 类 导 体，修 正 系 数 参 考 线 缆 材 质、线 缆 截 面 积、线 缆

15、长 度、环 境 温 度及 线 缆 运 行 温 升，按 G B/T 3 9 5 6 执 行。01 2t Tt TSLI Px s（5）式 中：Px s 电 机 至 配 电 柜 位 置 线 损，单 位 为 千 瓦(k W)；电 阻 率，单 位 为 欧 姆 平 方 毫 米 每 千 米(m m2/k m)；L 导 线 或 电 缆 长 度，单 位 为 米(m)；S 导 线 或 电 缆 截 面 积，单 位 为 平 方 毫 米(m m2)；T 电 阻 温 度 常 数(铜 线 取 2 3 4.5，铝 线 取 2 2 8)；t1 实 测 绕 组 温 度，单 位 为 摄 氏 度()；t0 换 算 温 度(2 0)

16、5.3 修 正 后 的 电 机 效 率 按 公 式（6）计 算：()Cd xr X SPP P（6）式 中：d x 修 正 后 的 电 机 效 率，%。5.4 电 机 效 率 判 定5.4.1 电 机 效 率 进 行 判 定 按 G B/T 1 2 4 9 7 执 行。5.4.2 d X低 于 电 机 综 合 效 率 6 0%，应 对 电 机 进 行 节 能 改 造。5.4.3 电 机 综 合 效 率 为 电 机 在 不 同 负 载 及 时 间 段 的 加 权 平 均 综 合 效 率，电 机 综 合 效 率 判 定 方 法 见 表 2。表 2 电 机 综 合 效 率 判 定 汇 总 表判定式

17、 是否经济 是否改造d Xe运行经济 不改造ed X6 0%e运行合理 不改造d X6 0%e运行不经济 对电机节能改造D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 255.4.4 在 难 以 确 定 综 合 能 效 的 情 况 下，可 以 通 过 电 机 输 入 功 率（电 流）与 电 机 额 定 输 入 功 率（电 流）之 比 来 判 断 电 动 机 的 工 作 状 态，电 流 下 降 超 过 3 5%属 于 非 经 济 使 用 范 围，应 对 电 机 进 行 节 能 改 造。本 条所 述 电 流 区 别 于 视 在 电 流，应 为 电 机 有 效 电 流，其 可 以 通 过 公 式

18、7)计 算：01.7 3 2 c o srXPIU（7）式 中：I X 根 据 有 功 及 额 定 功 率 因 数 修 正 的 有 效 电 流，单 位 为 安 培(A)；P r 电 机 驱 动 装 置 端 子 上 供 给 的 有 功 功 率，单 位 为 千 瓦(k W)。注：本公式仅用于电机功率因数大幅度低于电机额定功率时修正有效电流，用于判定电机运行是否经济。电机电流法判定方法见表3。表 3 电 机 电 流 法 判 定 汇 总 表判定式 是否经济 是否改造IX 8 5%Ie运行经济 不改造8 5%IeIX6 5%Ie运行合理 不改造IX6 5%Ie运行不经济 对电机节能改造注：Ix为电机有

19、效电流；Ie为电机额定电流。5.5 依 据 强 制 淘 汰 标 准 判 定5.5.1 根 据 国 务 院 关 于 进 一 步 加 强 淘 汰 落 后 产 能 工 作 的 通 知 部 分 工 业 行 业 淘 汰 落 后 生 产 工 艺 装备 和 产 品 指 导 目 录 高 耗 能 落 后 机 电 设 备（产 品）淘 汰 目 录 等 淘 汰 落 后 产 品 公 告，用 能 企 业 电 机 达到 强 制 淘 汰 要 求 的，应 按 要 求 淘 汰。5.5.2 淘 汰 电 机 的 同 时 进 行 节 能 改 造 的，改 造 要 求 应 符 合 本 文 件 6.1、6.2、6.3 的 要 求。6 电 机

20、 系 统 节 能 改 造 技 术 路 径 及 改 造 实 施6.1 对 电 机 的 改 造6.1.1 电 机 改 造 工 作 电 压、额 定 功 率、转 速、转 矩 等 参 数 的 选 择，应 符 合 G B/T 1 2 4 9 7 2 0 0 6 中 4.1和 G B/T 2 9 3 1 4 2 0 1 2 中 6.2 的 要 求；能 耗 等 级 应 符 合 G B 1 8 6 1 3 2 0 2 0 中 第 4 章 要 求。6.1.2 电 机 改 造 原 则 上 应 保 证 新 旧 电 机 的 互 换 性，新 电 机 安 装 尺 寸 应 与 原 电 机 安 装 尺 寸 完 全 一 致，避免

21、 节 能 改 造 期 间 长 时 间 停 产。6.1.3 智 能 控 制、高 效 电 机 的 改 造 应 具 备 低 速、重 载 启 动，以 确 保 安 全 去 除 原 电 机 所 配 调 速 系 统、串电 阻 等 降 压 启 动 的 机 构。6.2 对 控 制 方 式 的 改 造6.2.1 电 机 系 统 存 在 变 工 况 运 行 的 情 况 时，工 况 变 化 导 致 系 统 输 入 功 率 变 化 幅 度 超 过 2 0%且 变 工 况 时间 率 超 过 3 0%时，宜 对 电 机 进 行 变 频 调 速 改 造。D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 266.2.2 变

22、频 改 造 不 得 引 入 新 的 谐 波 源，改 造 后 电 机 配 电 线 路 上 谐 波 不 得 超 标，3 8 0 V 电 压 等 级 电 压 总 谐波 畸 变 率 不 超 过 5%，6 k V、1 0 k V 电 压 等 级 电 压 总 谐 波 畸 变 率 不 得 超 过 4%。6.3 对 传 动 装 置 的 改 造6.3.1 对 可 采 用 高 效 传 动 装 置 替 代 低 效 传 动 装 置 的 电 机 系 统,可 进 行 传 动 装 置 改 造。6.3.2 液 力 耦 合 器 起 调 速 或 软 启 动 作 用 时,在 进 行 控 制 装 置 调 速 改 造 时 宜 将 液

23、力 耦 合 传 动 装 置 改 造 成膜 片 联 轴 器 连 接。6.3.3 电 动 机 改 造 时 选 用 新 电 动 机 的 运 行 转 速 足 以 取 消 齿 轮 箱 时,或 当 高 效 变 速 装 置 足 以 代 替 普 通 齿轮 变 速 箱 时,或 普 通 齿 轮 箱 需 要 更 新 时,宜 将 齿 轮 箱 传 动 装 置 改 造 成 联 轴 器 连 接。6.3.4 电 动 机 或 传 动 装 置 改 造 时,选 用 新 电 动 机,其 运 转 速 度、转 矩 和 负 载 能 力 足 以 满 足 需 求,足 以 取 消传 动 装 置 时,宜 采 用 直 驱 电 机 改 造。6.4 无

24、 功 功 率 就 地 补 偿6.4.1 当 电 动 机 功 率 因 数 低 于 0.9 时，宜 通 过 对 电 动 机 组 进 行 就 地 无 功 补 偿，提 升 功 率 因 数 至 0.9 及以 上，降 低 有 功 功 率，实 现 节 能。通 常 采 用 电 容 器 组 进 行 补 偿。6.4.2 电 动 机 无 功 功 率 补 偿 容 量 按 公 式(8)计 算：2 21 2(1/c o s 1 1/c o s 1)C rQ P（8）式 中：Q c 就 地 无 功 补 偿 的 无 功 功 率 值，单 位 为 千 乏(k v a r)；c o s 1 补 偿 前 功 率 因 数；c o s

25、2 补 偿 后 功 率 因 数。7 电 机 系 统 改 造 效 果 评 定7.1 改 造 前 参 数7.1.1 改 造 前 需 在 原 电 机 配 电 房 加 装 三 相 有 功 电 度 表 以 及 累 时 器，在 约 定 的 采 集 周 期 内，记 录 原 始 耗电 数 据，作 为 计 算 改 造 节 电 率 的 原 始 数 据，双 方 签 字 确 认。7.1.2 改 造 前 所 有 有 功 电 度 表、累 时 器 等 数 据，改 造 相 关 方 应 到 现 场 共 同 确 认、抄 表、拍 照 作 为 结 算原 始 依 据 并 存 档 备 查。电 机 系 统 改 造 前 参 数 确 认 表

26、见 附 录 A。7.1.3 电 机 系 统 改 前 平 均 功 率 按 公 式(9)计 算：2 1r qW WP kT（9）式 中：P r q 改 造 前 电 机 平 均 有 功 功 率，单 位 为 千 瓦(k W)；D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 27k 电 度 表 倍 率；W 1、W 2 改 造 前 采 集 周 期 起 始、终 止 运 行 时 的 有 功 电 度，单 位 为 千 瓦 时(k W h)；T 采 集 周 期，单 位 为 小 时(h)。7.2 改 造 后 参 数7.2.1 改 造 后 需 在 电 机 配 电 房 加 装 三 相 有 功 电 度 表 以 及 累

27、时 器，在 约 定 的 采 集 周 期 内，记 录 原 始 耗 电数 据，作 为 计 算 改 造 节 电 率 的 原 始 数 据，双 方 签 字 确 认。7.2.2 改 造 后 所 有 有 功 电 度 表、累 时 器 等 数 据，改 造 相 关 方 应 到 现 场 共 同 确 认，抄 表、拍 照 作 为 结 算原 始 依 据 并 存 档 备 查。电 机 系 统 改 造 后 参 数 确 认 表 见 附 录 B。7.2.3 电 机 系 统 改 后 平 均 功 率 按 公 式(1 0)计 算：4 3r hW WP kT（1 0）式 中：P r h 改 造 后 电 机 平 均 有 功 功 率，单 位

28、为 千 瓦(k W)；W 3、W 4 改 造 后 采 集 周 期 起 始、终 止 运 行 时 的 有 功 电 度，单 位 为 千 瓦 时(k W h)。7.3 节 能 量 及 节 能 率 的 核 定7.3.1 根 据 改 造 前 后 的 平 均 功 率 计 算 改 造 前 后 的 节 能 量 及 节 能 率。7.3.2 改 造 后 时 间 段 t 内 的 节 能 量 按 公 式(1 1)计 算：()e r q r hS P P t（1 1）7.3.3 改 造 后 时 间 段 t 内 的 节 能 率 按 公 式(1 2)计 算：100%r q r hrr qP PSP（1 2）D B 5 1 0

29、 4/T 5 4.3 2 0 2 28A A附 录 A（资 料 性）电 机 系 统 改 造 前 参 数 确 认 表电 机 系 统 改 造 前 参 数 确 认 表单 位：制 表 时 间：项目或设备名称用能单位（甲方）节能方（乙方）电机型号 生产年月额定功率（k W）运行有功（k W）运行电压 运行电流电度表起 电度表止倍率（/5）本期用电量（k W h)累时器起 累时器止累计时间（小时）改造前平均功率 Pr q（k W）功率因数节能服务单位确认意见（签章）用能单位确认意见（签章）联 系 人：联 系 电 话：备 注：如 用 能 企 业 自 主 实 施，则 本 表 中 节 能 服 务 单 位 相 应

30、 删 除。D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 29B B附 录 B（资 料 性）电 机 系 统 改 造 后 参 数 确 认 表电 机 系 统 改 造 后 参 数 确 认 表单 位：制 表 时 间：项目或设备名称用能单位（甲方）节能方（乙方）电机型号 生产年月额定功率（k W）运行有功（k W）运行电压 运行电流电度表起 电度表止倍率（/5）核算期用电量（k W h)累时器起 累时器止累计时间（小时）核算期平均功率改造前平均功率 Pr q（k W）改造后平均功率 Pr h（k W）节能量 Se（k W h）节能率 Sr（%）功率因数节能服务单位确认意见（签章）用能单位确认意见（签

31、章）联 系 人：联 系 电 话：备 注：如 用 能 企 业 自 主 实 施，则 本 表 中 节 能 服 务 单 位 相 应 删 除。D B 5 1 0 4/T 5 4.3 2 0 2 21 0参 考 文 献 1 J B T 7 1 1 5 低 压 电 动 机 就 地 无 功 补 偿 装 置 2 D B 1 3/T 2 0 2 5 电 动 机 系 统 变 频 调 速 节 能 改 造 规 程 3 D B 3 7/T 7 2 8 电 动 机 节 能 装 置 技 术 条 件 4 D B 3 1/T 6 6 8.1 4 节 能 技 术 改 造 及 合 同 能 源 管 理 项 目 节 能 量 审 核 与

32、计 算 方 法 第 1 4 部 分：电 动 机 5 D B 5 0/T 1 1 三 相 异 步 电 动 机 节 能 监 测 规 定 6 国 发 2 0 1 0 7 号 国 务 院 关 于 进 一 步 加 强 淘 汰 落 后 产 能 工 作 的 通 知 7 工 信 部 公 告 部 分 工 业 行 业 淘 汰 落 后 生 产 工 艺 装 备 和 产 品 指 导 目 录(2 0 1 0 年 本)8 工 信 部 公 告 高 耗 能 落 后 机 电 设 备（产 品）淘 汰 目 录（第 一 至 四 批）9 工 信 部 公 告 节 能 机 电 设 备(产 品)推 荐 目 录(第 一 至 七 批)1 0 工 信 部 公 告 国 家 工 业 节 能 技 术 装 备 推 荐 目 录（2 0 1 8 2 0 2 0）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _