節(jié)能評(píng)估電氣部分的討論

1、關(guān)于固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估報(bào)告電氣專業(yè)部分一些問(wèn)題的討論沈陽(yáng)機(jī)電研究設(shè)計(jì)院 鄢光遠(yuǎn)2015年10月 為進(jìn)一步做好固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估工作，國(guó)家節(jié)能中心編制發(fā)布了固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估報(bào)告編寫指南（總綱2014年本）。以下簡(jiǎn)稱“能評(píng)總綱”?！澳茉u(píng)總綱”實(shí)際上已成為各咨詢機(jī)構(gòu)編寫“固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估報(bào)告”的規(guī)范性指導(dǎo)文件。筆者根據(jù)參與能評(píng)報(bào)告編寫和評(píng)審的體會(huì)，僅就工業(yè)項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估報(bào)告中有關(guān)電氣專業(yè)的部分內(nèi)容的編寫進(jìn)行討論。1.關(guān)于電氣建設(shè)方案節(jié)能評(píng)估工業(yè)項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估報(bào)告中，有關(guān)電氣建設(shè)方案節(jié)能評(píng)估內(nèi)容建議放在“3.4 輔助生產(chǎn)和附屬生產(chǎn)設(shè)施節(jié)能評(píng)估”一節(jié)，可單列一小節(jié)，主要包括供配電

2、設(shè)施方案節(jié)能評(píng)估、照明設(shè)施方案節(jié)能評(píng)估。1.1 供配電設(shè)施方案評(píng)估1.1.1評(píng)估步驟及要求首先，介紹節(jié)能評(píng)估前供配電設(shè)施方案（供配電電壓等級(jí)、供配電系統(tǒng)及變配電所設(shè)置方案、主要供配電設(shè)備選型等）；其次，對(duì)原方案進(jìn)行全面深入的分析、評(píng)估，從節(jié)能角度查找存在的問(wèn)題；再次，提出改進(jìn)建議及擬采取的節(jié)能措施，確定評(píng)估推薦方案；最后進(jìn)行推薦方案評(píng)估（必要時(shí)進(jìn)行相關(guān)能評(píng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、指標(biāo)的計(jì)算）。1.1.2 主要供配電設(shè)備選型的評(píng)估主要供配電設(shè)備選型的評(píng)估，重點(diǎn)是對(duì)變壓器的節(jié)能評(píng)估。變壓器節(jié)能評(píng)估應(yīng)包括兩個(gè)方面。其一，對(duì)照三相配電變壓器能效限定值及能效等級(jí)GB20052-2013或電力變壓器能效限定值及能效等級(jí)

3、GB24790-2009，對(duì)所選變壓器進(jìn)行能效等級(jí)評(píng)估。具體評(píng)估方法參見評(píng)估指南2014年本附件2的示例。其二，參照電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB/T13462-2008，進(jìn)行變壓器容量（變壓器負(fù)荷率）選擇合理性評(píng)估。對(duì)雙繞組變壓器而言，通過(guò)計(jì)算變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)JZ，并根據(jù)1.332JZ0.75公式判斷所選變壓器是否處在最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間。對(duì)于新建項(xiàng)目，如變壓器負(fù)荷率大于80%時(shí)，則應(yīng)放大一級(jí)容量選擇變壓器。1.2 照明設(shè)施方案評(píng)估其評(píng)估步驟及要求與“1.1”節(jié)所述一樣，只是方案內(nèi)容不同。照明設(shè)施方案包括：照明方式與類別、照明光源、燈具及附屬裝置、照明節(jié)能、照明配電與控制方案等。1.3 用電負(fù)荷計(jì)算及

4、無(wú)功功率補(bǔ)償1.3.1 用電負(fù)荷計(jì)算用電負(fù)荷計(jì)算是配電設(shè)計(jì)的第一步，是確定供電方案的主要依據(jù)。其計(jì)算結(jié)果（計(jì)算有功功率）也是耗電量計(jì)算的最重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此能評(píng)報(bào)告電氣部分也必須在確定供配電設(shè)計(jì)方案和耗電量計(jì)算前進(jìn)行詳細(xì)的用電負(fù)荷計(jì)算。用電負(fù)荷計(jì)算有多種方法，能評(píng)階段，一般用電設(shè)備通常采用需要系數(shù)法、一般照明通常采用單位面積指標(biāo)法進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算；對(duì)于某些工業(yè)建筑（如標(biāo)準(zhǔn)廠房），具體用戶不明確、用電設(shè)備無(wú)法確定時(shí)，可根據(jù)城市電力規(guī)劃規(guī)范、行業(yè)特點(diǎn)采用單位面積指標(biāo)法或單位產(chǎn)品耗電量法進(jìn)行計(jì)算。1.3.1.1 用電負(fù)荷計(jì)算一般原則（1）用電負(fù)荷計(jì)算建議采用工業(yè)與民用建筑配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）示例表

5、格式。負(fù)荷計(jì)算要有利于配電方案的確定，首先按供電單元（變電所）、建筑物（或車間）為單位進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，然后進(jìn)行全廠用電負(fù)荷匯總。不宜將全廠（或車間）設(shè)備匯集在一起進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算,然后再去平均分配變壓器容量和臺(tái)數(shù)。（2）用電設(shè)備中存在不同電壓等級(jí)時(shí)，應(yīng)按不同電壓等級(jí)分別進(jìn)行計(jì)算。（3）季節(jié)性、又不同時(shí)運(yùn)行負(fù)荷，只計(jì)算功率大的。備用設(shè)備及消防設(shè)備不參與計(jì)算。1.3.1.2 關(guān)于需要系數(shù)的選取在采用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)，有功功率計(jì)算負(fù)荷表達(dá)式為：Pjs=KxPe （1.3-1）需要系數(shù)的選取應(yīng)有依據(jù)。盡量從各行業(yè)的供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（或電力設(shè)計(jì)資料）中選取（即便同樣的設(shè)備，在不同行業(yè)，由于運(yùn)行工況的差異

6、，需要系數(shù)的取值也可能不同）。一般工業(yè)項(xiàng)目和民用建筑可參照工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）選取。在選取需要系數(shù)時(shí)，還應(yīng)結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目設(shè)備的特點(diǎn)和具體情況。如在工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）表1-1中所列機(jī)加設(shè)備所指是單獨(dú)傳動(dòng)的普通機(jī)床（且數(shù)量較多時(shí)）的需要系數(shù)?，F(xiàn)在很多企業(yè)的冷加工都采用數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性生產(chǎn)線等，由于這類設(shè)備效率高，多為連續(xù)性工作，所以需要系數(shù)應(yīng)高于表中所列數(shù)據(jù)。對(duì)于一般配電設(shè)計(jì)手冊(cè)中無(wú)法查對(duì)的用電設(shè)備，則要認(rèn)真分析設(shè)備的運(yùn)行工況，結(jié)合需要系數(shù)的含義選取。需要系數(shù)表達(dá)式：Kx=KsKt/12 （1.3-2）Ks負(fù)荷率，Ks=P/PeP 用電設(shè)備實(shí)際負(fù)荷Pe 用電設(shè)備額定

7、容量Kt設(shè)備組同時(shí)系數(shù)（單臺(tái)設(shè)備時(shí)Kt=1）1用電設(shè)備實(shí)際負(fù)荷時(shí)效率2向用電設(shè)備供電的線路效率1.3.1.3 設(shè)備功率的確定進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需將用電設(shè)備按其性質(zhì)分為不同的用電設(shè)備組，然后確定設(shè)備功率。用電設(shè)備的額定功率或額定容量是指設(shè)備銘牌上的數(shù)據(jù)。對(duì)于不同負(fù)載持續(xù)率下的額定功率或額定容量，應(yīng)換算為統(tǒng)一負(fù)載持續(xù)率下的有功功率，即設(shè)備功率Pe。（1） 單臺(tái)用電設(shè)備的設(shè)備功率 連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率等于額定功率。 短期或周期性工作制的電動(dòng)機(jī)（如起重機(jī)用電動(dòng)機(jī)等）的設(shè)備功率是指將額定功率換算為統(tǒng)一負(fù)載持續(xù)率下的有功功率。當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率r為25%時(shí)的有功功率。

8、Pr 電動(dòng)機(jī)額定功率 （kW）r 電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載持續(xù)率 （設(shè)備銘牌上可查到） 電焊機(jī)的設(shè)備功率是將額定容量換算到負(fù)載持續(xù)率r為100%時(shí)的有功功率。 COSSr 電焊機(jī)額定容量 （kVA）COS電焊機(jī)額定功率因素r電焊機(jī)額定負(fù)載持續(xù)率 （設(shè)備銘牌上可查到） 電爐變壓器的設(shè)備功率是指額定功率因數(shù)時(shí)的有功功率 Pe = Sr COSr （kW） Sr電爐變壓器額定容量 （kVA）COSr電爐變壓器額定功率因素 整流變壓器的設(shè)備功率是指額定直流功率1.3.2 無(wú)功功率補(bǔ)償一般工業(yè)企業(yè)通常采用并聯(lián)電力電容器作為人工無(wú)功功率補(bǔ)償。為了盡量減少線損和電壓損失，宜就地平衡補(bǔ)償。補(bǔ)償原則：低壓部分的無(wú)功功率由

9、低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分無(wú)功功率由高壓電容器補(bǔ)償；對(duì)于容量較大，負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備的無(wú)功功率，宜單獨(dú)就地補(bǔ)償；補(bǔ)償基本無(wú)功功率的電容器組宜在配變電所內(nèi)集中補(bǔ)償。無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算，應(yīng)以相應(yīng)配變電所為單元進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50052-2009、國(guó)家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)原則，100kVA及以上高壓供電的電力用戶，在用戶高峰時(shí)變壓器高壓側(cè)功率因素不宜低于0.95；其它電力用戶，功率因素不宜低于0.9。為了防止低壓部分過(guò)補(bǔ)償產(chǎn)生的不良效果，因此高壓部分應(yīng)由高壓電容器補(bǔ)償。有的能評(píng)報(bào)告不分供電單元、不分高低壓用電設(shè)備，集中進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算，統(tǒng)一平均進(jìn)行變壓

10、器配置，是不對(duì)的。2.能源利用狀況核算2.1 應(yīng)澄清的問(wèn)題“能評(píng)總綱”第五章共有三節(jié)。其中第一節(jié)，“能評(píng)前能源利用狀況”。是指就當(dāng)前項(xiàng)目建設(shè)方案，進(jìn)行項(xiàng)目年綜合能源消費(fèi)量、年綜合能源消耗量和主要能效指標(biāo)的復(fù)核計(jì)算；第二節(jié)，“能評(píng)后能源利用狀況”。是指依據(jù)能評(píng)階段提出的節(jié)能措施后的項(xiàng)目用能情況，測(cè)算項(xiàng)目年綜合能源消費(fèi)量、年綜合能源消耗量。當(dāng)能評(píng)階段沒有采取有效的節(jié)能措施，能評(píng)前后的年綜合能源消費(fèi)量、年綜合能源消耗量是一樣的。將可研報(bào)告中能耗作為能評(píng)前的能源消耗是不對(duì)的。2.2 能源利用狀況核算能源利用狀況核算及能效水平評(píng)估是能評(píng)報(bào)告十分重要的內(nèi)容。其基本要求是：計(jì)算方法、計(jì)算過(guò)程應(yīng)清晰、準(zhǔn)確，計(jì)

11、算中所引用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)有明確來(lái)源或核算過(guò)程，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、基本參數(shù)的選擇、核算過(guò)程應(yīng)清晰（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)有詳細(xì)的基本參數(shù)支撐和明確的計(jì)算過(guò)程）。能評(píng)階段，企業(yè)年電能消耗量計(jì)算通常采用年平均負(fù)荷來(lái)確定。使用公式 WY=aavPCTN （kWh） （2.2-1） aav-年平均有功負(fù)荷系數(shù)； PC計(jì)算有功功率（kW），通過(guò)負(fù)荷計(jì)算得出； TN年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)。單位產(chǎn)品耗電量法，是根據(jù)企業(yè)年產(chǎn)量（m）和單位產(chǎn)品耗電量（w）來(lái)確定。使用公式 WY=mw （kWh） （2.2-2） m-單位產(chǎn)品耗電量，kWh /單位產(chǎn)品，由工藝設(shè)計(jì)提供或參考現(xiàn)有積累資料； w-產(chǎn)品年產(chǎn)量（單位與m中單位產(chǎn)品一致）。此法多用于項(xiàng)

12、目前期文件報(bào)告，如項(xiàng)目建議書、申請(qǐng)報(bào)告、可研等。能評(píng)階段不建議采用。2.2.1 年平均有功負(fù)荷系數(shù)（aav）的確定 （1）一般工業(yè)項(xiàng)目年平均有功負(fù)荷系數(shù)的確定年平均有功負(fù)荷系數(shù)（aav）是指年平均用電負(fù)荷與最大用電負(fù)荷的比值。表達(dá)式為：aav =Pav/Pmax （2.2-3）aav與電力負(fù)荷運(yùn)行狀況密切相關(guān)，不同用戶（行業(yè)）、不同車間、不同設(shè)備，其運(yùn)行狀況各不相同，因此不同用戶（企業(yè)）、不同車間、不同設(shè)備的aav也可能各不相同。能評(píng)時(shí)應(yīng)在了解、分析企業(yè)、生產(chǎn)車間、設(shè)備等的實(shí)際運(yùn)行工況，設(shè)備能力（計(jì)算負(fù)荷率）的基礎(chǔ)上取值。aav取值應(yīng)采用同類型企業(yè)、車間、設(shè)備的多年累積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，當(dāng)缺乏此數(shù)據(jù)

13、時(shí)，作為估算一般可取0.7-0.75。能評(píng)階段計(jì)算電能消耗量時(shí)建議以設(shè)備（或設(shè)備組）為單元分別選取aav值。而不是以生產(chǎn)單元或多種設(shè)備一起作為單元選取aav值。（2）特殊項(xiàng)目（或特殊工藝設(shè)備）年平均有功負(fù)荷系數(shù)的確定對(duì)于特殊項(xiàng)目（或特殊工藝設(shè)備）應(yīng)在認(rèn)真研究相關(guān)行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（或節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）、仔細(xì)分析工藝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上確定平均有功負(fù)荷系數(shù)。由于設(shè)備利用率高，相應(yīng)的年平均有功負(fù)荷系數(shù)也相應(yīng)較高。這類行業(yè)多為高耗能行業(yè)，一般都有行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。例一：建筑衛(wèi)生陶瓷工廠建筑衛(wèi)生陶瓷類工廠應(yīng)遵循建筑衛(wèi)生陶瓷工廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50560-2010）規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)主要工藝設(shè)備利用率有明確規(guī)定，現(xiàn)摘錄如下：表

14、8.1.5 主要工藝設(shè)備設(shè)計(jì)年利用率表工藝設(shè)備名稱設(shè)計(jì)年利用率（%）陶瓷磚釉燒輥道窯90陶瓷磚素?zé)伒栏G90衛(wèi)生陶瓷燒成隧道窯90衛(wèi)生陶瓷燒成梭式窯90衛(wèi)生陶瓷燒成輥道窯90壓磚機(jī)90噴霧干燥器90衛(wèi)生陶瓷坯體干燥器90球磨機(jī)90破碎機(jī)20例二：鋼鐵企業(yè)鋼鐵企業(yè)應(yīng)應(yīng)遵循鋼鐵企業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50632-2010）有關(guān)規(guī)定，如“4.7.2.4 軋機(jī)年工作時(shí)間應(yīng)不低于6500小時(shí)，多品種軋機(jī)不低于6000小時(shí)。軋機(jī)負(fù)荷率不低于80%”，其他軋機(jī)、主機(jī)也有相應(yīng)規(guī)定。對(duì)暫無(wú)行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（或節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）的特殊項(xiàng)目，在仔細(xì)分析工藝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，利用負(fù)荷曲線圖方式求出負(fù)荷系數(shù)。2.2.2 年實(shí)際工作小

15、時(shí)數(shù)（TN）年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)（TN）是指設(shè)備年實(shí)際運(yùn)行時(shí)間（是設(shè)備設(shè)計(jì)年時(shí)基數(shù)，不是設(shè)備年公稱時(shí)間）。它與企業(yè)全年工作日、工作班制有關(guān)。因其行業(yè)和工藝不同特點(diǎn)，年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)各有不同。有的行業(yè)有相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如機(jī)械工廠年時(shí)基數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了各類工作環(huán)境、工作性質(zhì)工藝設(shè)備的公稱年時(shí)基數(shù)和設(shè)計(jì)年時(shí)基數(shù)。因此要盡可能查找相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)手冊(cè)。輔助生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備年實(shí)際工作時(shí)間應(yīng)與所服務(wù)的工藝設(shè)備設(shè)計(jì)年時(shí)基數(shù)相同；生產(chǎn)車間與輔助生產(chǎn)場(chǎng)地的照明設(shè)備年實(shí)際工作時(shí)間應(yīng)與工藝設(shè)備的公稱年時(shí)基數(shù)相同。確實(shí)無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)手冊(cè)依據(jù)時(shí)，可參考以下數(shù)據(jù)：全年工作日為251天時(shí)，一班制可取1860h、二班制可取3720h

16、、三班制可取5580h。有的企業(yè)或有的工種工作日不是251天，可按比例適當(dāng)調(diào)整。對(duì)于化工、制藥等流程性生產(chǎn)過(guò)程，雖然生產(chǎn)線是連續(xù)運(yùn)行的。但線上設(shè)備運(yùn)行工況大不相同，有的連續(xù)性運(yùn)行，有的間斷性運(yùn)行。因此生產(chǎn)線上的設(shè)備運(yùn)行時(shí)間各不相同，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝確定。個(gè)別單臺(tái)大型設(shè)備工作時(shí)間數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況確定。2.2.3 關(guān)于需要系數(shù)（Kx）與負(fù)荷系數(shù)（aav）需要系數(shù)（Kx）與負(fù)荷系數(shù)（aav）是能評(píng)階段進(jìn)行用電設(shè)備用電負(fù)荷計(jì)算和用電量計(jì)算的兩個(gè)重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。正確理解了它們的含義、區(qū)別，合理取值，是確保用電負(fù)荷計(jì)算和用電量計(jì)算符合實(shí)際的前提。3.節(jié)電量的計(jì)算 “能評(píng)總綱”要求在能評(píng)階段應(yīng)針對(duì)項(xiàng)目在節(jié)能方

17、面存在的問(wèn)題、可以繼續(xù)提高的環(huán)節(jié)等，提出節(jié)能措施、建設(shè)方案調(diào)整意見、設(shè)備選型建議等。并逐條分析計(jì)算能評(píng)階段節(jié)能措施的節(jié)能效果等。下面討論幾種常見節(jié)電措施節(jié)電效果的計(jì)算方法。各種節(jié)電措施，理論上都有一些節(jié)電量的計(jì)算方法。但這些計(jì)算方法理論性強(qiáng)，往往計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，加之能評(píng)階段了解信息有限，難于準(zhǔn)確計(jì)算節(jié)電效果。下面提出并討論幾種常見節(jié)電措施的節(jié)電效果的估算方法，供參考。3.1 變頻調(diào)速節(jié)電量估算據(jù)統(tǒng)計(jì)，用電量中約有60%是通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)消耗的。由于考慮起動(dòng)、過(guò)載、系統(tǒng)安全等原因，高效的電動(dòng)機(jī)也經(jīng)常在低效狀態(tài)下運(yùn)行，采用變頻器對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，可使電動(dòng)機(jī)重新回到高效的運(yùn)行狀態(tài)，這樣可節(jié)省大

18、量的電能。因此，在固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估中常常作為一種有效節(jié)能措施被提及。有的資料還提到平均可節(jié)電20%-50%等等。不可否認(rèn)，采用變頻器對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，確是一種有效的節(jié)電措施。但由于用電設(shè)備中電動(dòng)機(jī)的負(fù)載千差萬(wàn)別（就其機(jī)械特性而言，將負(fù)載分為平方轉(zhuǎn)矩、恒轉(zhuǎn)矩和恒功率幾種）、運(yùn)行工況也十分復(fù)雜；所采用的變頻裝置是一種能改變頻率的電能轉(zhuǎn)換裝置，能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中必然伴隨著損耗。有資料介紹，低壓變頻裝置效率=95%96%左右，高壓變頻裝置=96%97%左右，加上設(shè)備運(yùn)行工況因素。所以，并不是所有用交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的設(shè)備都值得采用變頻調(diào)速控制，或者說(shuō)采用變頻調(diào)速控制就一定節(jié)電。如風(fēng)機(jī)、

19、泵類負(fù)載變頻調(diào)速節(jié)電傳動(dòng)系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)條件GB/T21056-2007標(biāo)準(zhǔn)就規(guī)定了變頻調(diào)速節(jié)電傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用條件：（1） 風(fēng)機(jī)、泵類的運(yùn)行工況點(diǎn)偏離高效區(qū)。（2） 壓力、流量變化幅度大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的系統(tǒng)。并對(duì)變化幅度、變化工況時(shí)間率、年總運(yùn)行時(shí)間作了規(guī)定。（3） 流量在額定流量90%以上變化時(shí)，風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載不宜用變頻裝置。（4） 風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載變頻調(diào)速節(jié)電傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)符合GB/T13466交流電氣傳動(dòng)風(fēng)機(jī)（泵類、空氣壓縮機(jī)）系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行通則并提出了風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載變頻調(diào)速節(jié)電傳動(dòng)系統(tǒng)年節(jié)電率宜15%的技術(shù)要求。因此，在確定是否采用變頻調(diào)速節(jié)電措施之前，一定要認(rèn)真了解該電動(dòng)機(jī)的負(fù)載種類

20、、運(yùn)行工況，對(duì)采取這一措施的合理性、可行性進(jìn)行分析。很多資料在介紹風(fēng)機(jī)、水泵變頻調(diào)速控制節(jié)電技術(shù)應(yīng)用時(shí)，都提到風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載特性屬平方轉(zhuǎn)矩型負(fù)載。其幾項(xiàng)性能參數(shù)的變化遵循比例定律：即流量與轉(zhuǎn)速的一次方成比例；壓頭（揚(yáng)程）與轉(zhuǎn)速的二次方成比例；軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成比例。照此定律，如果風(fēng)機(jī)（水泵）轉(zhuǎn)速是額定轉(zhuǎn)速50%時(shí)，其功耗僅為額定功率的12.5%，節(jié)電率高達(dá)87.5%。而事實(shí)上并非如此。在實(shí)際應(yīng)用中，由于風(fēng)機(jī)、水泵受到系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行工況的限制，并不能完全簡(jiǎn)單地套用比例定律來(lái)計(jì)算調(diào)速范圍和估算節(jié)電效果。實(shí)際上，當(dāng)采用擋板、閥門控制流量時(shí)，其所消耗電功率也隨流量的降低而降低。上述說(shuō)法忽略了這一重

21、要因素?？傊恍┵Y料夸大了變頻調(diào)速的節(jié)電效果。下面將分別討論風(fēng)機(jī)、水泵應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)電效果。3.1.1風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)電估算3.1.1.1需考慮的幾個(gè)問(wèn)題 首先要了解、分析風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況，初步探討采用變頻調(diào)速可行性和意義。要注意風(fēng)機(jī)在工頻狀態(tài)運(yùn)行功率，應(yīng)為采用風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)實(shí)際消耗的電功率。不同風(fēng)量下，消耗的電功率也不同，而不是電動(dòng)機(jī)的額定功率。工頻運(yùn)行時(shí)實(shí)際功率與變頻運(yùn)行功率之差才是變頻運(yùn)行所節(jié)省的功率。 要分別計(jì)算風(fēng)機(jī)不同運(yùn)行工況下的節(jié)電量，然后計(jì)算出綜合節(jié)電量。當(dāng)難于確定風(fēng)機(jī)的具體運(yùn)行工況時(shí)，可以中心調(diào)節(jié)頻率為準(zhǔn)，進(jìn)行節(jié)電量計(jì)算。即首先根據(jù)生產(chǎn)工藝要求的系統(tǒng)最低風(fēng)壓、流量確定所需

22、風(fēng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速，中心調(diào)節(jié)頻率則為風(fēng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速時(shí)的頻率和額定頻率（50Hz）的中心值。有時(shí)由于選配風(fēng)機(jī)、和風(fēng)機(jī)配電機(jī)時(shí)，設(shè)計(jì)裕量較大。即便滿負(fù)荷時(shí)，風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門開度也不是最大，所以系統(tǒng)在滿負(fù)荷（風(fēng)量）下運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)也處在低于額定功率下運(yùn)行。要扣除變頻裝置的損耗。3.1.1.2節(jié)電估算由于大多數(shù)風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，所以下面重點(diǎn)討論它。有關(guān)風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)電計(jì)算方法有許多介紹，多為理論性的，往往夸大了變頻調(diào)速節(jié)電效果。實(shí)際上要準(zhǔn)確計(jì)算出變頻調(diào)速節(jié)電效果十分困難。能評(píng)階段，筆者推薦三種簡(jiǎn)單估算方法。（1）方法一如屬于技術(shù)改造類項(xiàng)目，現(xiàn)有風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)獲得。筆者推薦國(guó)家電力公司熱工研究院自動(dòng)化所徐

23、莆榮在風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能講座中提出的風(fēng)量查表和有限利用比例定律計(jì)算變頻與工頻運(yùn)行所消耗電功率差，從而計(jì)算出節(jié)電率，再扣除變頻裝置損耗的方法來(lái)估算風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)電效果。為方便使用，本文將摘錄離心風(fēng)機(jī)部分圖表，以供查用。（注：圖表摘自變頻器世界2011年3月本。雖然這些數(shù)據(jù)是通過(guò)某風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)、實(shí)測(cè)，但作為能評(píng)階段粗略估算變頻調(diào)速節(jié)電效果，還是具有實(shí)用意義的。）表3.1-1 離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度與風(fēng)量、風(fēng)壓和節(jié)電率的關(guān)系風(fēng)門開度（0）風(fēng)門開度（%）風(fēng)量（%）風(fēng)壓（%）節(jié)電率（%）1011.125.010.0901516.735.015.0802022.245.022.0702527.755.032.060

24、3033.361.742.0503538.968.350.0404044.476.760.030455081.768.0205055.683.375.0165561.185.580.0136066.788.384.0106572.290.887.377077.893.190.457583.395.193.338088.996.795.828594.498.898090100100100-4表3.1-2 離心式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在不同風(fēng)量（風(fēng)門開度）和不同控制方式時(shí)的軸功率風(fēng)門開度（%）風(fēng)量（%Qe）入口控制（%Pe）出口控制（%Pe）10235260153354672042567425515881305

25、860853565638940716591457768935082719455837395608575966587789770898097.57591839880938698.58595909990979599.595999899.8100100100100圖3.1-1 離心式風(fēng)機(jī)在不同調(diào)節(jié)方式時(shí)的軸功率與風(fēng)機(jī)效率例：某電站鍋爐為75t/h循環(huán)流化床鍋爐，其送風(fēng)機(jī)（一次風(fēng)機(jī)）為離心式風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)裕度較大，在滿負(fù)荷時(shí)入口風(fēng)門開度僅為70%（出口風(fēng)門全開），每天運(yùn)行時(shí)間為8h；80%負(fù)荷時(shí)風(fēng)門開度為55%，每天運(yùn)行時(shí)間為10h；60%負(fù)荷時(shí)風(fēng)門開度45%（低于44%開度時(shí)風(fēng)壓報(bào)警），每天運(yùn)行6h。試

26、計(jì)算變頻調(diào)速節(jié)能改造后的節(jié)能效果。查風(fēng)機(jī)參數(shù)：額定風(fēng)壓： 22000Pa、運(yùn)行風(fēng)壓10000 Pa，10000Pa報(bào)警；額定風(fēng)量： 66000m3/h，滿負(fù)荷運(yùn)行風(fēng)量55000 m3/h；電動(dòng)機(jī)參數(shù)： 額定功率560kW，額定電壓6000V；額定電流： 65.4A,滿負(fù)荷運(yùn)行電流42A；額定轉(zhuǎn)數(shù)： 1486r/min；功率因數(shù)： 0.85；額定效率： 95%解：首先確定調(diào)速范圍，風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，風(fēng)門全開，全速運(yùn)行時(shí)輸出額定風(fēng)壓22000Pa，根據(jù)比例定律，為保證最低風(fēng)壓（生產(chǎn)工藝要求的最小風(fēng)壓）10000 Pa時(shí)的最低轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的67.49%，為了留有風(fēng)壓裕量，最低轉(zhuǎn)速取額定轉(zhuǎn)速的70

27、%，變頻裝置的最低輸出頻率為35HZ。a、題意，在滿負(fù)荷時(shí)入口風(fēng)門開度為70%，由表3.1-1查得風(fēng)量約為90%，變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在90%轉(zhuǎn)速下（45 HZ）運(yùn)行，此時(shí)的風(fēng)壓為17820 Pa（22000×0.92），滿足最低風(fēng)壓要求。由表3.1-2可查得此時(shí)電動(dòng)機(jī)功率約為全風(fēng)量功率的80%。由題意，風(fēng)機(jī)在滿負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為42A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)功率為：Pd=1.732×6000×42×0.85=371 kW當(dāng)風(fēng)機(jī)在90%轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，其消耗的電功率為：Pb=371 kW /0.8×0.93/0.96=352 kW （0.96變頻器效率，以下同）節(jié)省電

28、功率：P= Pd- Pb=371 kW -352 kW =19 kW節(jié)電率：P/ Pd=19/371=5.12%b、80%負(fù)荷時(shí)風(fēng)門開度為55%，由表3.1-1查得風(fēng)量約為83%，變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在83%轉(zhuǎn)速下（41.5 HZ）運(yùn)行，此時(shí)的風(fēng)壓為15155 Pa（22000×0.832），滿足最低風(fēng)壓要求。由表3.1-2可查得此時(shí)電動(dòng)機(jī)功率為全風(fēng)量功率的73%。風(fēng)機(jī)在80%負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為40A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)功率為：Pd=1.732×6000×40×0.85=353 kW當(dāng)風(fēng)機(jī)在83%轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，其消耗的電功率為：Pb=353 kW /0.73×0

29、.833/0.96=288 kW節(jié)省電功率：P= Pd- Pb=353 kW -288 kW =65 kW節(jié)電率：P/ Pd=65/353=18.4%c、60%負(fù)荷時(shí)風(fēng)門開度為45%，由表3.1-1查得風(fēng)量約為77%，變頻調(diào)節(jié)時(shí)可在77%轉(zhuǎn)速下（ 38.5 HZ）運(yùn)行，此時(shí)的風(fēng)壓為13044 Pa（22000×0.772），滿足最低風(fēng)壓要求。由表3.1-2可查得此時(shí)電動(dòng)機(jī)功率為全風(fēng)量功率的68%。風(fēng)機(jī)在60%負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行電流為38A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)功率為：Pd=1.732×6000×38×0.85=335.6 kW當(dāng)風(fēng)機(jī)在77%轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，其消耗的電功率為：

30、Pb=335.6 kW /0.68×0.773/0.96=234.7 kW節(jié)省電功率：P= Pd- Pb=335.6 kW -234.7 kW =100.9 kW節(jié)電率：P/ Pd=100.9/234.7=30.06%d、綜合節(jié)電率與節(jié)電量綜合節(jié)電率：（5.12%×8+18.4%×10+30.06%×6）÷24=16.89%日節(jié)電量：19 kW×8h+65 kW×10h+100.9 kW×6h=1407.4kWh（2）方法二當(dāng)不知現(xiàn)有風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)時(shí)，將無(wú)法采用方法一來(lái)進(jìn)行節(jié)能效果估算。建議一，查表法：可根據(jù)風(fēng)機(jī)

31、運(yùn)行工況，直接查閱表3.1-1不同風(fēng)量下節(jié)電率，根據(jù)不同運(yùn)行工況下的節(jié)電率，求出綜合節(jié)電率，再根據(jù)已計(jì)算出的未采用變頻調(diào)速時(shí)（工頻運(yùn)行）的用電量，進(jìn)行節(jié)電效果估算；建議二，查圖法：直接查閱圖3.1-1中不同風(fēng)量下風(fēng)門控制和變頻調(diào)速控制所需軸功率，算出二者功率差，再計(jì)算出不同運(yùn)行工況下節(jié)電率和綜合節(jié)電率。再根據(jù)運(yùn)行工況進(jìn)行節(jié)電效果估算。還以上述風(fēng)機(jī)及運(yùn)行工況為例，估算變頻調(diào)速節(jié)電效果。a、查表法查表3.1-1，90%負(fù)荷時(shí)節(jié)電率約為8%；80%負(fù)荷時(shí)節(jié)電率約為23.4%；60%負(fù)荷時(shí)節(jié)電率約為52.54%。綜合節(jié)電率=（8%×8+23.4%×10+52.5%×6）&

32、#247;24=25.5%日節(jié)電量=工頻運(yùn)行時(shí)日用電量×綜合節(jié)電率=工頻運(yùn)行時(shí)日用電量×25.5%×0.95=工頻運(yùn)行時(shí)日用電量×24.2%0.95變頻裝置效率b、查圖法查圖3.1-1，90%負(fù)荷時(shí)，工頻運(yùn)行所需功率81%，采用變頻調(diào)速控制所需功率75%，節(jié)省電功率6%；80%負(fù)荷時(shí)采用變頻調(diào)速控制比工頻運(yùn)行時(shí)約節(jié)省電功率16%；60%負(fù)荷時(shí)采用變頻調(diào)速控制比工頻運(yùn)行時(shí)約節(jié)省電功率30%。設(shè)滿負(fù)荷工頻運(yùn)行時(shí)所需功率為100%。則綜合節(jié)電率=（6%×8+16%×10+30%×6）÷24=16.17%日節(jié)電量=工頻運(yùn)行

33、時(shí)日用電量×綜合節(jié)電率=工頻運(yùn)行時(shí)日用電量×16.17%注：由于圖中變頻調(diào)速運(yùn)行實(shí)際所需功率數(shù)據(jù)曲線已單獨(dú)繪制，而非理論曲線數(shù)據(jù)，因此不必再考慮變頻裝置效率問(wèn)題。 （3）方法三公式計(jì)算法 靜揚(yáng)程為零（P0=0）水泵變頻調(diào)速節(jié)電估算方法也適用于一般風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行節(jié)電估算。具體方法在“3.1.2.2 水泵變頻調(diào)速節(jié)電估算”介紹。² 對(duì)上述方法的評(píng)論方法一，是通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算方法，因此估算結(jié)果較符合實(shí)際。方法二，所利用的圖表均有一定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，可作為能評(píng)階段粗略估算風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速控制節(jié)電效果的估算方法。從結(jié)果看，方法二中方法b較方法a更接近方法一。方法三，可通過(guò)公式直接

34、計(jì)算。適用于風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍0.51 QN。3.1.2水泵變頻調(diào)速節(jié)電估算3.1.2.1 水泵變頻調(diào)速節(jié)電分析水泵變頻調(diào)速節(jié)電效果計(jì)算較為復(fù)雜。除了處在一個(gè)水平面遠(yuǎn)距離輸水泵外，與風(fēng)機(jī)不同的是，大多數(shù)水泵輸水系統(tǒng)的入出水口有高差或系統(tǒng)有最低揚(yáng)程要求等，因而都存在一個(gè)靜揚(yáng)程。使得水泵的運(yùn)行不遵循相似定律。此時(shí)水泵電機(jī)的輸入功率包含消耗于靜揚(yáng)程（自然壓頭）部分和消耗于管路阻力兩部分。其中管路阻力部分功耗與流量3次方成正比，而靜揚(yáng)程（自然壓頭）部分功耗只與流量1次方成正比。此時(shí)水泵電機(jī)的輸入功率（總功率消耗）NP可用下式表示：NP=KQ3+P0Q （3.1.2-1)P0靜揚(yáng)程（自然壓頭），通常系一常數(shù)。

35、K管路特性系數(shù)由式可見，當(dāng)P0=0時(shí)，符合相似定律。水泵變頻調(diào)速運(yùn)行時(shí)，流量與轉(zhuǎn)速成正比，功率與轉(zhuǎn)速3次方成正比；當(dāng)P00時(shí)，不完全符合相似定律。變速前后，流量與轉(zhuǎn)速不成正比，且流量比恒大于轉(zhuǎn)速比。水泵變頻調(diào)速節(jié)電效果降低。管路性能曲線的靜揚(yáng)程越高，水泵性能曲線和管路性能曲線的夾角就越小，則變速調(diào)節(jié)流量時(shí)，改變相同流量時(shí)的轉(zhuǎn)速變化就越小，其軸功率的減小值也越小，其節(jié)電效果就越低。因此，當(dāng)P00時(shí)，不能簡(jiǎn)單地套用比例定律來(lái)計(jì)算調(diào)速范圍和估算節(jié)能效果。而應(yīng)將實(shí)際工況轉(zhuǎn)化為相似工況后，才能用比例定律進(jìn)行計(jì)算。3.1.2.2 水泵變頻調(diào)速節(jié)電估算（1）靜揚(yáng)程為零（P0=0）水泵變頻調(diào)速節(jié)電估算現(xiàn)實(shí)水泵

36、運(yùn)用中很難定義那些水泵系統(tǒng)屬于靜揚(yáng)程為零。筆者認(rèn)為空調(diào)冷卻水系統(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng)、其它流體（或水）閉式循環(huán)系統(tǒng)等，泵的能量增值全部（或主要）用于克服管道阻力，可認(rèn)為靜揚(yáng)程為零。靜揚(yáng)程為零水泵變頻調(diào)速節(jié)電估算公式：PL=0.45+0.55(Q/QN)2Pe （kW） （3.1.2.2-1)Ki=P/PL=PL-Pe(Q/QN)3/PL （3.1.2.2-2）式中：PL 采用閥門調(diào)節(jié)流量對(duì)應(yīng)電機(jī)功率 （kW）Pe額定流量時(shí)電機(jī)功率 （kW）（注：通常在選配電動(dòng)機(jī)時(shí)，都考慮了水泵軸功率1.1倍左右的富裕系數(shù)。因此此時(shí)額定流量時(shí)電機(jī)實(shí)際功率并非是銘牌額定功率，而是銘牌額定功率÷1.1=0.91

37、銘牌額定功率。）QN 額定流量Q 實(shí)際流量P采用閥門調(diào)節(jié)流量與變頻調(diào)速調(diào)節(jié)流量電機(jī)功率之差Ki節(jié)電率（流量的調(diào)節(jié)范圍0.51 QN）估算步驟：使用式3.1.2.2-1計(jì)算采用閥門調(diào)節(jié)流量時(shí)對(duì)應(yīng)電機(jī)功率；根據(jù)水泵運(yùn)行工況，使用式3.1.2.2-2計(jì)算不同流量時(shí)節(jié)電率（先計(jì)算變頻調(diào)速調(diào)節(jié)流量時(shí)對(duì)應(yīng)電機(jī)功率、再計(jì)算采用閥門調(diào)節(jié)流量與變頻調(diào)速調(diào)節(jié)流量電機(jī)功率之差、然后在節(jié)流消耗功率基礎(chǔ)上計(jì)算節(jié)電率。），扣除變頻裝置損耗，計(jì)算綜合節(jié)電率；根據(jù)節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)耗電量計(jì)算結(jié)果，計(jì)算采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)流量時(shí)的節(jié)電量。例：某水泵80%額定流量下運(yùn)行時(shí)間2400h，60%額定流量下運(yùn)行時(shí)間1600h，求變頻調(diào)速控制節(jié)電效

38、果計(jì)算采用閥門調(diào)節(jié)流量時(shí)對(duì)應(yīng)電機(jī)輸入功率80%流量時(shí)：PL=0.45+0.55(Q/QN)2Pe=0.45+0.55(0.8)2×0.91Pe=0.729 Pe60%流量時(shí)：PL=0.45+0.55(Q/QN)2Pe=0.45+0.55(0.6)2×0.91Pe=0.59 Pe計(jì)算采用閥門調(diào)節(jié)流量與變頻調(diào)速調(diào)節(jié)流量電機(jī)功率之差80%流量時(shí)：P= PL-Pe(Q/QN)3=0.729 Pe-0.83 Pe=0.217 Pe60%流量時(shí)：P= PL-Pe(Q/QN)3=0.59 Pe-0.63 Pe=0.374Pe計(jì)算節(jié)電率80%流量時(shí)：Ki=P/PL=0.217 Pe/0.9

39、1Pe=0.23860%流量時(shí)：Ki=P/PL=0.374 Pe/0.91Pe=0.411計(jì)算綜合節(jié)電率Ki（綜合）=（0.238×2400+0.411×1600）÷4000×0.95=0.292（0.95變頻器效率）計(jì)算節(jié)電效果總節(jié)電量=節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)耗電量×0.292（2）靜揚(yáng)程不為零（P00）水泵變頻調(diào)速節(jié)電估算當(dāng)已知水泵性能曲線和管路系統(tǒng)性能曲線時(shí)，可通過(guò)求取水泵性能曲線相似拋物線方法找到相應(yīng)流量時(shí)的轉(zhuǎn)速。并以此轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算此時(shí)變頻調(diào)速運(yùn)行的實(shí)際電功率。由于能評(píng)階段很難獲得具體水泵管路系統(tǒng)的性能曲線，因此實(shí)際上在此階段，此法難有實(shí)用價(jià)值。因此

40、，在能評(píng)階段筆者還是推薦徐莆榮在水泵變頻調(diào)速節(jié)能講座中提出的某離心泵在不同靜揚(yáng)程和不同流量時(shí)的轉(zhuǎn)速、軸功率和節(jié)電率關(guān)系表來(lái)粗略估算水泵變頻調(diào)速節(jié)電效果。詳見表3.1-3。 表3.1-3 水泵系統(tǒng)在不同靜揚(yáng)程和不同流量時(shí)的轉(zhuǎn)速、軸功率和節(jié)電率關(guān)系表 流量Q/Qe靜揚(yáng)程Hst/H零流量10%20%30%40%50%60%70%80%90%10%轉(zhuǎn)速%31.637.142.848.554.861.368.475.883.391.2軸功率%3.164.277.8411.416.523.13243.657.875.9節(jié)電率%90.586.782.275.570.462.551.238.320.920%轉(zhuǎn)

41、速%44.749.554.459.464.569.674.880.185.892.1軸功率%8.9312.116.121.026.833.741.951.463.278.1節(jié)電率%79.475.270.865.359.251.542.431.217.030%轉(zhuǎn)速%54.858.662.566.570.674.778.983.488.193.0軸功率%16.520.124.429.435.241.749.158.068.480.4節(jié)電率%65.662.259.153.449.542.635.025.814.540%轉(zhuǎn)速%63.266.269.372.575.879.282.786.390.093

42、.9軸功率%25.229.033.338.143.649.756.664.372.982.8節(jié)電率%55.853.549.946.040.534.528.020.912.050%轉(zhuǎn)速%70.773.175.678.180.783.486.288.991.894.8軸功率%35.539.143.247.656.758.064.170.377.485.2節(jié)電率%43.641.536.032.729.525.821.316.19.460%轉(zhuǎn)速%77.579.280.982.684.586.688.891.093.395.7軸功率%46.649.752.956.460.365.070.175.481.

43、287.7節(jié)電率%30.128.426.524.522.218.915.511.96.870%轉(zhuǎn)速%83.785.086.387.688.990.391.893.394.896.6軸功率%58.661.464.367.270.373.677.481.285.290.2節(jié)電率%12.411.410.39.38.37.26.25.14.280%轉(zhuǎn)速%89.590.391.191.992.793.694.595.496.497.5軸功率%71.773.675.677.679.782.084.486.889.692.7節(jié)電率%5.95.14.33.63.12.62.21.81.5閥門調(diào)節(jié)功耗%7377

44、80848790939698 由表3.1-3可知，確定水泵系統(tǒng)靜揚(yáng)程與全揚(yáng)程之比十分重要。由于水泵使用場(chǎng)合眾多，具體水泵系統(tǒng)靜揚(yáng)程需要由其他相關(guān)專業(yè)提出。3.2 電動(dòng)機(jī)更換改造節(jié)電量估算對(duì)原有設(shè)備的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行更換改造，達(dá)到節(jié)電目的是常見節(jié)電改造措施。電動(dòng)機(jī)更換改造包括用高效節(jié)能電機(jī)替代高電耗落后電動(dòng)機(jī)和解決“大馬拉小車”的更換改造。當(dāng)然，提出電動(dòng)機(jī)更換改造方案節(jié)能措施的前提，必須是建立在對(duì)更換改造方案進(jìn)行了充分的合理性、可行性評(píng)估的基礎(chǔ)之上。三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB/T12497-2006給出了電動(dòng)機(jī)更換或改造節(jié)電量計(jì)算公式：EC=（Pcai-Pcbi ）×t （3.2-1)P

45、cai原電動(dòng)機(jī)的綜合功率損耗，單位是為千瓦（kW）。Pcbi更換或改造后電動(dòng)機(jī)的綜合功率損耗，單位是為千瓦（kW）。注：指電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有功功率損耗與無(wú)功功率使電網(wǎng)增加有功功率損耗之和。3.2.1 電動(dòng)機(jī)替換改造節(jié)電量估算由于電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況十分復(fù)雜，它可能處在任意負(fù)荷率下運(yùn)行。要精確計(jì)算電動(dòng)機(jī)更換改造節(jié)電量十分困難。建議先通過(guò)以電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的機(jī)械最大軸功率為參考，計(jì)算出替換前后電動(dòng)機(jī)總有功功率損耗之差，并忽略電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率使電網(wǎng)增加有功功率損耗，估算電動(dòng)機(jī)替換改造節(jié)電量（然后根據(jù)運(yùn)行工況進(jìn)行修正）。本節(jié)主要討論等容量替換。筆者根據(jù)功率平衡原理，推薦估算方法如下：A=ECT（kWh） （3.2

46、.1-1）式中：A節(jié)電量EC 更換前、后電動(dòng)機(jī)總有功功率損耗之差，單位為千瓦（kW）T 電動(dòng)機(jī)年實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，單位為小時(shí)（h）EC=Pcai-Pcbi （3.2.1-2）Pcai原電動(dòng)機(jī)的總有功功率損耗，單位為千瓦（kW）Pcbi更換后電動(dòng)機(jī)的總有功功率損耗，單位為千瓦（kW）Pcai=P1cai-P2cai （3.2.1-3）P1cai=U1I1COS×10-3 （3.2.1-4）P2cai=U1I1COS×10-3 （3.2.1-5）式中：P1cai 、P2cai 電動(dòng)機(jī)的輸入功率、輸出功率，單位為千瓦（kW）U1電源電壓（V）I1電動(dòng)機(jī)額定電流（A）電動(dòng)機(jī)效率COS電動(dòng)機(jī)功率因素Pcbi的計(jì)算公式同Pcai，只是各項(xiàng)計(jì)算數(shù)據(jù)不同而已。以上估算結(jié)果是假設(shè)電動(dòng)機(jī)持續(xù)處在額定功率運(yùn)行的節(jié)電量。而任何設(shè)備都不可能始終處在這一狀態(tài)運(yùn)行，因此需要根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行工況對(duì)上述估算結(jié)果進(jìn)行修正。通?？衫眯枰禂?shù)（Kx）和年平均有功負(fù)荷系數(shù)（aav）進(jìn)行修正。即：Axz