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GBT 26921-2011 电机系统（风机、泵、空气压缩机）优化设计指南PDF文本

ICs27.010F01GB中华人民共和国国家标准GB/T26921-2011电机系统（风机、泵、空气压缩机）优化设计指南The guide of designoptimization for motor systems(fans,pumps,air compressors)2011-09-29发布2012-03-01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運蜀素前网Z.Z沁
中华人民共和国国家标准电机系统（风机、泵、空气压缩机）优化设计指南GB/T26921-2011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(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)Ig址www.spc.net.cn总编室：(010)64275323发行中心：(010)51780235读者服务部：(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销开本880×12301/16印张5.25字数154千字2012年3月第一版2012年3月第二次印刷书号：155066·1-44089定价69.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话：(010)68510107興素村网Z.Z沁.ET
GB/T26921-2011目。次前言Ⅲ1范围0…12规范性引用文件…13术语和定义………24电机系统的基本要求……24.1供电电源质量的要求……24.2电动机及变频器效率的基本要求………。24.3电机系统功率因数的要求…4.4电机系统谐波限制要求…………34.5电机系统计量器具配备的要求…0………45电动机选用……55.1电动机选用的基本原则…55.2非调速运行电动机的选用5.3调速运行电动机的选用……………66电动机调连方式和调装置倒港心小后…66.电动机调速的基本要求……66.2电动机调速方式及其控制方法的选择66.3调速装置的选择……………………P7风机系统优化设计…………87.1基本要求……………87.2管网设计………………97.3风机的选型…107.4风机与电机匹配………107.5风机系统优化设计的评价…108泵系统优化设计…………118.1基本要求………118.2泵机组运行方式及泵设计流量…118.3泵系统管道布置与管网设计……………………118.4泵的选型…128.5泵机组电动机的功率匹配及运行…40*4444。138.6泵系统优化设计的评价……139空气压缩机系统优化设计…149.1基本要求………149.2压缩空气系统设计流量的确定……149.3空气压缩机选型……………159.4压缩空气后处理装置………15罚素荷网ZS沁.ET
GB/T26921-20119.5储气罐……159.6压缩空气站布置……159.7压缩空气管道…169.8其他要求……169.9空气压缩机系统优化设计的评价…16附录A（(资料性附录)电动机主要类型与特性…17A.1电动机的主要类型…………………………………17A.2同步电动机的特性12A.3异步电动机的特性19A.4高效电动机…22附录B(资料性附录)电动机的调速方式……24B.变频调速…24B.2串级调速的基本原理42B.3笼型三相异步电动机变极对数调速…………………………………………44B.4开关磁阻电机系统运行原理45B.5无换向器同步电动机调速……………46附录C(资料性附录)电机系统设计的技术经济比较49C.概述………49C.2设备寿命周期成本…………49C.3回收期只四乘49附录D(资料性附录)风机的类型与特性……50D.1风机的分类50D.2风机的基本性能参数…50D.3风机性能曲线54D.4风机的运行56附录E(资料性附录)泵的主要类型与特性……………………59E.1泵的分类……………………………………59E.2泵的性能特点…59E.3输液管的沿程阻力损失和局部阻力损失计算式62E4泵系统管网的性能曲线………62E.5泵的工作点63E.6泵运行工况的调节…………………………………………63E.7汽蚀余量△h及汽蚀比转速C66附录F(资料性附录)空气压缩机的特性及相关设备…GsF.1空气压缩机的分类与特性…………68F.2空气后处理设备73F.3储气罐……………77興尚素衬网Z.Z沁.ET
GB/T26921-2011前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由国家发展和改革委员会资源节约和环境保护司提出。本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)和全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归，本标准起草单位：清华大学电机工程与应用电子技术系、中国科学院电工研究所、中国节能协会节电与绿色电能委员会、中国标准化研究院、上海电器科学研究所（集团）有限公司、广州智光电气股份有限公司、江苏方程电力科技有限公司。本标准主要起草人：顾国彪、李发海、孙旭东、侯健、王海峰、李世煌、秦宏波、间华光、赵跃进、辛升、陈伟华、郭伟彰、卫三民、苏章曼、董列、王慧丽、吴秋风、王卫宏、张兴。運蜀素前网Z.Z沁
。GB/T26921一2011电机系统（风机、泵、空气压缩机）优化设计指南1范围本标准规定了电机系统设计的基本要求，电动机选型，电动机调速方式和调速装置的选择，以及风机系统、泵系统、空气压缩机系统的优化设计和评价。本标准适用于电机系统（风机、泵、空气压缩机）的节能优化设计和评价。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。GB755旋转电机定额和性能GB4943信息技术设备的安全GB10068轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值C德售药精药万孕产CGB/T12668.2调速电气传动系统第2部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定GB12668.3调速电气传动系统第3部分：产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法GB/T12668.4调速电气传动系统第4部分：一般要求交流电压1000V以上但不超过35kV的交流调速电气传动系统额定值的规定GB/T13277一般用压缩空气质量等级GB/T13466交流电气传动风机（泵类、空气压缩机）系统经济运行通则GB/T13957大型三相异步电动机基本系列技术条件GB/T14549电能质量公用电网谐波GB14711中小型旋转电机安全要求GB/T16665空气压缩机组及供气系统节能监测方法GB18613中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级GB19153容积式空气压缩机能效限定值及能效等级GB19761通风机能效限定值及能效等级GB19762清水离心泵能效限定值及节能评价值GB20052三相配电变压器能效限定值及节能评价值GB/T21056·风机、泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件GB/T21210单速三相笼型感应电动机起动性能GB21518交流接触器能效限定值及能效等级GB50029压缩空气站设计规范1理时.NE]
GB/T26921-2011GB50055通用用电设备配电设计规范JB/T2224大型交流三相四极同步电动机技术条件DI/T994火电厂风机水泵用高压变频器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motor systems控制装置、电动机及其拖动的负载机械和管网等设备组成的系统。3.2N设计电动机design N motor设计为正常起动转矩的三相笼型感应电动机。电动机采用直接起动，具有2极、4极、6极或8极，额定功率从0.4kW~1600kW。4电机系统的基本要求4.1供电电源质量的要求4.1.1电源电压与额定电压的偏差范围为：一5%一5%。4.1.2三相电压系统负序分量不宜超过正序分量的1%（长期运行），或不宜超过1.5%（不宜超过几分钟的短时运行)，且零序分量不宜超过正序分量的1%。4.1.3电源频率偏差不宜超过额定频率的士1%。4.1.4供电电压谐波电压因数(HVF),对单相和三相电动机，包括同步电动机但不包括N设计电动机不宜超过0.02；对N设计电动机不宜超过0.03。4.2电动机及变频器效率的基本要求4.2.1三相电动机效率的要求4.2.1.1对于低压中小型三相异步电动机，其效率值应符合GB18613的规定。4.2.1.2对于高压三相异步电动机，其效率值应符合相关标准的规定。4.2.1.3对于一般用途的大型笼型三相异步电动机和大型绕线型三相异步电动机，其效率值应符合GB/T13957的规定。4.2.1.4对于一般用途的大型三相四极同步电动机，其效率值应符合JB/T2224的规定，4.2.2变频器效率的要求变频器在额定输出电压、额定输出电流的条件下，低压变频器效率不宜低于95%，高压变频器效率不宜低于96%。4.2.3电机系统所用配电设备效率的要求4.2.3.1对于所配用的专用变压器，其空载损耗和负载损耗应符合GB20052的规定。4.2.3.2对于所配用的交流接触器，其吸持功率应符合GB21518的规定。2。興尚素衬网Z.Z沁.ET
GB/T26921-20114.3~电机系统功率因数的要求宜根据电机系统运行方式合理实施功率因数补偿，补偿后设计工况下功率因数不宜低于0.9。4.4电机系统谐波限制要求4.4.1对谐波电压的要求电机系统接入公用电网后，电网谐波电压应不大于表1的规定。表1谐波电压限值各次谐波电压含有率/%电网标称电压/kV电压总谐波畸变率THDu/%奇次偶次0.385.04.02.064.03.21.6104.4.2谐波电流的要求4.4.2.1对于准备接人到低压配电系统的每相输人电流不大于16A的电机系统，其产生的输入电流的名次游被不大寄规究，J表2每相输入电流不大于16A设备的谐波电流限值谐波次数最大允许谐波电流项目n/次I/A32.3051.1470.77奇次谐波90.40110.33130.2115≤n≤390.15×15/n21.0840.43偶次谐波60.308≤n≤400.23×8/n4.4.2.2对于准备接入到低压配电系统的每相输入电流大于16A的电机系统，其产生输入电流的各次谐波不宜大于表3的规定。蜀素前网Z.ZC.ET
GB/T26921-2011表3每相输入电流大于16A设备的谐波电流限值谐波次数允许的谐波电流谐波次数允许的谐波电流n/次(1./1)/%n/次(1n/11)/%321.621≤0.6510.7230.977.2250.893.827≤0.6113.1290.7132.0吃0.7150.7≥33≤0.6171.2191.1偶次≤8/n或≤0.6注：，为谐波电流分量，1，为基波电流额定值。4.4.2.3对于准备接入到高压配电系统的电机系统，其产生的输入电流的各次谐波不宜大于表4的规定。应在装置正常运行时（持续至少1）进行谐波电流测量，按95%概率大值选取测量值，作为判断是否超过允许值的依据。在较短周期内，启动过程中或非正常工作条件下，可允许超过上述限值的50%。塞气嘉压电轨?统谐波电流限值谐波次数n/次n<11<>11≤n<17<>17≤n<23<>23≤nm<35<>35≤nTHDI允许谐波电流(1,/1)/%4.02.01.50.60.35.0注1：1，为谐波电流分量，为基波电流额定值。注2：表中为奇次谐波限值，偶次谐波限值为上述奇次谐波含量的25%。4.4.2.4对于准备接入到电网公共连接点的电机系统，其注入的谐波电流分量应符合G/T14549的规定。4.5电机系统计量器具配备的要求4.5.1对于功率在55kW及其以上的电动机，应监视其电压、电流、功率因数及有功功率，并配备有功电能表。仪表的准确度不宜低于表5的规定。表5仪表的准确度等级表计类型电压表电流表功率因数表有功电能表准确度等级1.51.51.52.04.5.2在风机、泵、空气压缩机系统的相关部位处应安装必要的压力表和流量表。压力表与流量表准确度不宜低于表6的规定。4蜀泰前网Z.Z心
GB/T26921-2011·表6压力表与流量表准确度表计类型压力表流量表准确度等级2.02.55电动机选用5.1电动机选用的基本原则5.1.1在满足机械负载要求的前提下，经济合理地确定电动机的类型和额定功率，所选电动机宜与被拖动机械负载的特性相匹配。电动机的主要类型与特性参见附录A。5.1.2电动机的额定电压宜根据其额定功率和所在系统的配电电压或供电电源的输出电压选定；必要时，应通过技术经济比较确定。5.1.3根据工作场所的环境条件，选择相应的防爆型式、外壳防护等级和绝缘等级的电动机。5.1.4电动机的一般性能、安全性能、防爆性能以及噪声和振动要求应符合GB755、GB14711、GB10069.3和GB10068等相关标准。5.1.5电动机与被拖动机械负载的转轴宜采用联轴器直接连接。5.1.6电动机的起动方式应符合GB/T21210和GB50055的规定。大功率、高电压三相同步电动机宜采用无换向器同步电动机方式进行起动。5.1.7电动机的堵转转矩最大转矩、最小转矩，转速及其调节范围等，应满足电动机所拖动的负载在各种运行方式不的要求廷小系个闪Z.ZU.N上5.1.8在有频繁起动、高起动转矩和冲击负载等特殊要求时，可选用相应的专用电动机并进行转矩校验。5.1.9对于有规律变化的机械负载，宜根据其工作制和定额，按GB755选择相应的工作制类型与定额类别的电动机。5.1.10对于需要调速的机械负载，宜根据调速范围、效率及长期经济效益等因素，选择适合于调速方式的电动机。5.1.11年运行时间大于3000h,负载率大于60%的低压中小型三相异步电动机，其效率值宜符合GB18613节能评价值的规定。5.2非调速运行电动机的选用5.2.1电动机类型的选择5.2.1,1对于中小容量的机械负载，当起动、制动比较频繁，要求起动、制动转矩较大时，宜选用堵转转矩大、堵转电流较小的笼型三相异步电动机；在堵转转矩不能满足要求时，可选用高转差式三相异步电动机或绕线型三相异步电动机。5.2.1.2对于拖动风机、泵、压缩机的高压大功率电动机，当在技术经济上合理时，宜选用三相同步电动机。5.2.2电动机额定功率的选择5,2.2.1选择额定功率时，宜使电动机的平均负载率不低于60%。电动机的平均负载率低于50%时，在改和扩设计中宜更换成较小额定功率的电动机。5.2.2.2电动机额定功率大于250kW时，宜优先选用高压三相交流电动机。5筑素前网ZC.ET
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