ICS27.010

CCSF01

DB5104

四川省（攀枝花市）地方標(biāo)準(zhǔn)

DB5104/T54.3—2022

節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范第3部分：電機(jī)系統(tǒng)

2022-01-18發(fā)布2022-02-18實(shí)施

攀枝花市市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB5104/T54.3—2022

前??言

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

草。

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、攀枝花瑞杰節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰尽?/p>

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。

I

DB5104/T54.3—2022

節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范第3部分：電機(jī)系統(tǒng)

1范圍

本文件規(guī)定了電機(jī)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(jī)系統(tǒng)，電動機(jī)范圍功率在55kW～315kW，對電機(jī)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(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(jī)能效限定值及能效等級

GB/T29314—2012電動機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造規(guī)范

GB/T34867.1—2017電動機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測量和驗(yàn)證方法第1部分：電動機(jī)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(jī)系統(tǒng)electromechanicalsystem

由電動機(jī)、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(jī)將電能轉(zhuǎn)化

為機(jī)械能,再通過被拖動裝置(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。

1

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3.4

電機(jī)效率ηdmotorefficiencyηd

電機(jī)的輸出功率與對應(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(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測。

4.1.2電動機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)符合GB/T12497的要求。

4.1.3電動機(jī)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(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(jī)運(yùn)行參數(shù)測量

4.2.1測試器具。電機(jī)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

電量測量儀器非電量儀器

測量儀器

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≤0.5

4.2.2電機(jī)輸入功率測量

電機(jī)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(jī)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：

……（1）

PrUIcos

式中：

U——運(yùn)行電壓，單位為伏特(V)；

2

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I——運(yùn)行電流，單位為安培(A)；

cosφ——功率因數(shù)。

4.2.3電機(jī)輸出功率測量

4.2.3.1對于風(fēng)機(jī)、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(jī)輸出功率進(jìn)行計算。

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(jī)、攪拌機(jī)、傳輸機(jī)等拖動型工況，有條件的情況下，可在電機(jī)軸輸出端安裝扭矩及轉(zhuǎn)速測試

儀測量。

TN

P……（2）

c9550

式中：

T——測量位置實(shí)際扭矩，單位為?！っ?N·m)；

N——測量位置實(shí)際轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。

4.2.3.3受限于電機(jī)工作場景無法測量電機(jī)輸出軸端的扭矩及轉(zhuǎn)速時，可以使用備用電機(jī)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(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)效率測試平臺，測量電機(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(jī)的輸出功率。

I2I2

10……（3）

Pc22PN

INI0

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(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)計算電機(jī)效率：

P

c……（4）

d

Pr

3

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5.2對電機(jī)輸入功率修正

5.2.1對于電能測量點(diǎn)靠近電機(jī)本體出線端的，測量值不需要修正。

5.2.2對于電機(jī)安裝現(xiàn)場不具備檢測條件的，應(yīng)核算配電柜至電機(jī)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(yùn)行溫升，按GB/T3956執(zhí)行。

LTt

21……（5）

PxsI

STt0

式中：

Pxs——電機(jī)至配電柜位置線損，單位為千瓦(kW)；

ρ——電阻率，單位為歐姆·平方毫米每千米(Ω·mm2/km)；

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(shí)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(jī)效率按公式（6）計算：

P

C……（6）

dx

(PrPXS)

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

判定式是否經(jīng)濟(jì)是否改造

ηdX≥ηe運(yùn)行經(jīng)濟(jì)不改造

ηe＞ηdX≥60%ηe運(yùn)行合理不改造

ηdX＜60%ηe運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)對電機(jī)節(jié)能改造

4

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5.4.4在難以確定綜合能效的情況下，可以通過電機(jī)輸入功率（電流）與電機(jī)額定輸入功率（電流）

之比來判斷電動機(jī)的工作狀態(tài)，電流下降超過35%屬于非經(jīng)濟(jì)使用范圍，應(yīng)對電機(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，其可以通過公式(7)計算：

P

r……（7）

IX

1.732Ucos0

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)額定功率時修正有效電流，用于判定電機(jī)運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)。電機(jī)電流

法判定方法見表3。

表3電機(jī)電流法判定匯總表

判定式是否經(jīng)濟(jì)是否改造

IX≥85%Ie運(yùn)行經(jīng)濟(jì)不改造

85%Ie＞IX≥65%Ie運(yùn)行合理不改造

IX＜65%Ie運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)對電機(jī)節(jié)能改造

注：Ix為電機(jī)有效電流；Ie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)能改造期間長時間停產(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，以確保安全去除原電機(jī)所配調(diào)速系統(tǒng)、串

電阻等降壓啟動的機(jī)構(gòu)。

6.2對控制方式的改造

6.2.1電機(jī)系統(tǒng)存在變工況運(yùn)行的情況時，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(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造。

5

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6.2.2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(jī)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(jī)改造時選用新電動機(jī)的運(yùn)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(jī)或傳動裝置改造時,選用新電動機(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

傳動裝置時,宜采用直驅(qū)電機(jī)改造。

6.4無功功率就地補(bǔ)償

6.4.1當(dāng)電動機(jī)功率因數(shù)低于0.9時，宜通過對電動機(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電動機(jī)無功功率補(bǔ)償容量按公式(8)計算：

22……（8）

QCPr(1/cos111/cos21)

式中：

Qc——就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)臒o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(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)計算：

WW

Pk21……（9）

rqT

式中：

Prq——改造前電機(jī)平均有功功率，單位為千瓦(kW)；

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k——電度表倍率；

W1、W2——改造前采集周期起始、終止運(yùn)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(jī)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(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)計算：

WW

Pk43……（10）

rhT

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：

……（11）

Se(PrqPrh)t

7.3.3改造后時間段t內(nèi)的節(jié)能率按公式(12)計算：

PP

rqrh……（12）

Sr100%

Prq

7

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AA

附錄A

（資料性）

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：制表時間：

項(xiàng)目或設(shè)備名稱

用能單位（甲方）

節(jié)能方（乙方）

電機(jī)型號生產(chǎn)年月

額定功率（kW）運(yùn)行有功（kW）

運(yùn)行電壓運(yùn)行電流

電度表起電度表止

倍率（/5）本期用電量（kWh)

累時器起累時器止

累計時間（小時）改造前平均功率Prq（kW）

功率因數(shù)

節(jié)能服務(wù)單位

確認(rèn)意見（簽章）

用能單位確認(rèn)

意見（簽章）

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。

8

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BB

附錄B

（資料性）

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：制表時間：

項(xiàng)目或設(shè)備名稱

用能單位（甲方）

節(jié)能方（乙方）

電機(jī)型號生產(chǎn)年月

額定功率（kW）運(yùn)行有功（kW）

運(yùn)行電壓