NB T 10463-2020 变频调速设备的能效限定值及能效等级.pdf
《NB T 10463-2020 变频调速设备的能效限定值及能效等级.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《NB T 10463-2020 变频调速设备的能效限定值及能效等级.pdf(17页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、 ICS 27.010 CCS F01 NB 中 华 人 民 共 和 国 能源 行 业 标 准 NB/T 10463-2020 变频调速设备的 能效限定值及能效等级 Minimum allowable values of energy efficiency and energy efficiency grades for variable-frequency drives 2020 - 10-23 发布 2021 02 01实施 国家能源局 发布 I 目 次 前 言 .II 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .1 4 技术要求 .3 4.1 基本要求 .3 4.2 能效
2、等级 .4 4.3 能效限定值 .6 4.4 目标能效限定值 .6 5 试验方法 .8 5.1 基本要求 .8 5.2 测试原理 .8 5.3 电源要求 .8 5.4 检测仪表 .9 5.5 被测变频器要求 .9 5.6 负载要求 .9 5.7 测试步骤 .10 附录 A (资料性附录) 电子负载 .12 A.1 概述 .12 A.2 功率部分 .12 A.3 控制部分 .12 A.4 使用方法 .12 参 考 文 献 .14 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国变频调速设备标准化技术委员会( SAC/TC 518)
3、归口。 本标准起草单位:天津电气科学研究院有限公司、天津天传电控设备检测有限公司(国家电控配电 设备质量监督检验中心 )、上海奇电电气科技股份有限公司、中机国际工程设计研究院有限责任公司、 希望森兰科技股份有限公司、中冶南方(武汉)自动化有限公司、苏州汇川技术有限公司、北京合力电 气传动控制技术有限责任公司、广州智光电气股份有限公司、山东凯迪欧电气有限公司、机械工业北京 电工技术经济研究所、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司。 本标准主要起草人:楚子林、王春武、韩东明、柴青、罗巨龙、王维、崔海现、罗深、陈实、叶刚 桥、余克军、邓伟、赵青、李凯、孙开发、张冠华、张杰。 1 变频调速设备的能效
4、限定值及能效等级 1 范围 本标准规定了变频调 速设备的能效限定值、能效等级分级方法以及能效试验方法。 本标准适用于电源电压 1 kV 及以下,额定输出频率 0 Hz 100 Hz,输出功率在 0.37 kW 1 000 kW 之间的电压源型变频调速设备(以下简称为“变频器”)。 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。 GB/T 1032-2012 三相异步电动机试验方法 GB/T 2900.33 电工术语 电力电子技术 GB/T 3859(所有部分) 半
5、导体变流器 通用要求和电网换相变流器 GB/T 12668 (所有部分) 调速电气传动系统 GB/T 30844(所有部分) 1 kV及以下通用变频调速设备 IEC 61800-9-2: 2017 调速电气传动系统 第 9-2部分:电气传动系统、电机起动器、电力电子 设备及其传动应用的生态设计 电气传动系统和电机起动器的能效指标( Adjustable speed electrical power drive systems Part 9-2: Ecodesign for power drive systems, motor starters, power electronics and th
6、eir driven applications Energy efficiency indicators for power drive systems and motor starters) 3 术语和定义 GB/T 2900.33、 GB/T 3859(所有部分)、 GB/T 12668(所有部分)界定的以及下列术语和定义 适用于本文件。 3.1 能效 energy efficiency 输出的绩效、服务、商 品或能量与输入的能量之间的比值或其它定量关系。 注: 输入和输出均需要做出定性和定量的明确规定,并且是可测量的。 ISO/IEC 13273-1: 2015,定义 3.4.1 3.2
7、 效率 efficiency 稳态运行工况下,变频器输出的有功功率 Pout与其所有输入有功功率总和 Pin的比值。 注 1: 效率一般用 表示, =Pout /Pin,效率宜表示为百分数。 注 2: 改写 IEC 60050-113:2011,定义 113-03-56。 2 3.3 变频器能效限定值 minimum allowable values of energy efficiency of VFD 变频器效率的最低允许值。 注: 之所以规定能效限定值,是希望生产厂家通过技术手段尽量提高变频器的效率。 3.4 变频器( VFD) converter; variable frequency
8、 drive 用于改变频率的变流器。 GB/T 12668.2 2002,定义 2.2.5 3.5 逆变器 inverter 将直流电变换成单相或多相交流电的电能变换器。 注: 改写 GB/T 2900.83 2008,定义 151-13-46。 3.6 整流器 rectifier 将单相或多相交流电变换成直流 电的电能变换器。 注: 改写 GB/T 2900.83 2008,定义 151-13-45。 3.7 有源整流器( AIC) active infeed converter 各种能保持直流侧输出电压稳定,能实现电功率双向流动(整流或回馈),同时能控制交流侧无功 功率或功率因数的自换相整
9、流器。 注 1: 又称为有源前端整流器,或有源前端。 注 2: 改写 IEC 61800-9-2: 2017,定义 3.1.1. 3.8 参考变频器 reference VFD 使用数学公式以及功耗定义的变频器,用于给出变频器功耗的参考值。 注: 改写 IEC 61800-9-2: 2017,定义 3.1.13。 3.9 功耗( PL) power loss 维持变频器在某工作点正常运行所必须消耗功率的总和。 注: 通常是以热的形式消耗,包括功率回路损耗、控制回路损耗、通风机电源等的损耗,按 3.2定义, PL=Pin-Pout。 3.10 参考功耗 reference power loss
10、3 参考变频器在 90%额定输出频率、 100%额定输出电流工作点的功率损耗。 注: 考虑维持变频器正常运行所需的所有功率功耗的总和,例如包括冷却、控制回路损耗等。 3.11 位移因数 displacement power factor 基波电压与基波电流相位角差值的余弦。 注: 改写 GB/T 12668.1 2002,定义 2.4.9。 3.12 功率因数 power factor 周期波形有功功率 P的绝对值与视在功率 S的比值。 注 1: 功率因数一般用 表示, =|P|/S。 注 2: 改写 IEC 60050-131: 2002,定义 131-11-46。 3.13 峰值因数 cr
11、est factor 周期波形峰值的绝对值与其方均根值之比。 IEC 61800-9-2: 2017,定义 3.1.4 3.14 谐波电压因数( HVF) harmonic voltage factor 衡量 电源电 压的低频谐波特性的电能特征值。 HVF值按式( 1)计算: kn nnUH VF 2 2.( 1) 式中: Un 谐波电压的标幺值(以额定电压 UN 为基值); n 谐波次数(不含 3及 3的倍数); k 13。 注: 改写 GB/T 755 2008。 4 技术要求 4.1 基本要求 4.1.1 拓扑结构 本标准考虑目前最常用的变频器拓扑,其整流部分是二极管整流器,中间直流环节
12、是电容器,逆变 部分是三相两电平 IGBT 逆变器,参见图 1。 对于同样的输出功率 ,逆变器比变频器少了二极管整流部分,故效率略高,相关数据可参照变频器; 对于 有源整流器加逆变器构成的能量可双向流动的变频器,其典型功耗值大约是逆变器功耗的 2倍,相 4 关数据亦可参照变频器。 注: 直流滤波电抗器 L1和交流进线电抗器 L2都不是必须的。 图 1 适用的变频器拓扑 4.1.2 关于功耗的说明 基于变频器的调速电气传动系统,在充分考虑所带负载及负载的机械特性,以及整套系统所运行的 负载 -时间曲线的情况下,可能会有更大的节能空间。例如通过变频调速调节风机或泵的流量、将制动 的机械能量回馈电网
13、等,可节能降耗。变频器是调速电气传动系统中 的基本传动模块( BDM),其效 率主要与功率器件的选用、 IGBT开关频率、调制算法及冷却系统功耗等因素相关。 变频器在整流器侧使用交流进线电抗器(图 1中的 L2)、直流滤波电抗器(图 1中的 L1),能改善 输入功率因数及电网侧谐波指标,虽会导致功耗有些许升高,但还是鼓励加装。内置这两种电抗器的变 频器,应在产品说明书中明确标出。 变频器的输出电抗器能减小输出的 di/dt,虽会导致功耗有些许升高,但还是宜加装。内置输出电 抗器的变频器也应在产品说明书中明确标出。 4.1.3 变频器的要求 变频器的一般性能、安全性能应分别符合 GB/T 308
14、44(所有部分),电磁兼容性应符合 GB/T 12668.3。 4.2 能效等级 4.2.1 分级原则 通过试验,得到变频器在规定工作点( 90%额定输出频率, 100%额定输出电流)的效率,按此效率 值进行变频器的能效分级。同时给出变频器效率值对应的输入功率因数值。 4.2.2 参考变频器的能耗 IEC 61800-9-2: 2017给出了参考成套传动模块( RCDM)的参考功耗值,以及不同的额定输出电 压下,参考成套传动模块( RCDM)的输出电流值。表 1是据此给出的参考变频器的参考功耗及不同额 定输出电压下的输出电流值。 变频器的数学模型及相 关计算见 IEC 61800-9-2: 2
15、017的 5.2和附录 B。 注: 表 1参考 IEC 61800-9-2: 2017的表 18,数值部分根据我国的电压等级进行了修改。 5 表 1 参考变频器的功耗及不同额定电压下的电流值 额定功率 kW 额定容量 kVA 参考功耗 kW 380 V 电压时的电流 A 660 V 电压时的电流 A 0.37 0.697 0.117 1.06 0.61 0.55 0.977 0.129 1.48 0.85 0.75 1.29 0.142 1.96 1.13 1.1 1.71 0.163 2.6 1.5 1.5 2.29 0.188 3.48 2 2.2 3.3 0.237 5.01 2.89
16、3 4.44 0.299 6.75 3.88 4 5.85 0.374 8.89 5.12 5.5 7.94 0.477 12.06 6.95 7.5 9.95 0.581 15.12 8.7 11 14.4 0.781 21.88 12.6 15 19.5 1.01 29.63 17.06 18.5 23.9 1.21 36.31 20.91 22 28.3 1.41 43 24.76 30 38.2 1.86 58.04 33.42 37 47 2.25 71.41 41.12 45 56.9 2.7 86.45 49.78 55 68.4 3.24 103.9 59.84 75 92.8
17、 4.35 141 81.18 90 111 5.17 168.6 97.1 110 135 5.55 205.1 118.1 132 162 6.65 246.1 141.7 160 196 8.02 297.8 171.5 200 245 10 372.2 214.3 250 302 12.4 458.8 264.2 315 381 15.6 578.9 333.3 355 429 17.5 651.8 375.3 400 483 19.8 733.9 422.5 500 604 24.7 917.7 528.4 560 677 27.6 1 029 592.2 630 761 31.1
18、1 156 665.7 710 858 35 1 304 750.6 800 967 39.4 1 469 845.9 900 1 088 44.3 1 653 951.8 6 表 1 参考变频器的功耗及不同额定电压下的电流值 (续) 1 000 1 209 49.3 1 837 1 058 4.2.3 分级方法 变频器的能效分为 3个等级,其中能效为 1级表示效率最高。表 2给出了三个能效等级的效率分界点 ( 1和 2),图 2给出能效等级分级方法。 注: 为了与现有电动机、变压器等国家标准能效的分级习惯保持一致,本标准中规定的变频器能效等级与 IEC 61800-9-2中的 IE等级不同。
19、两者对应关系为:本标准的 1级对应 IE2, 2级对应 IE1, 3级对应 IE0,参见图 2。 图 2 变频器的效率分级及其与 IE等级的关系 根据变频器实际效率值,按照表 2和图 2,实现变频器能效分级。 表 2适用于电压等级 1 000 V以下变频器的能效分级,即输出电压 380 V和 660 V变频器,能效分级 都使用表 2。 4.3 能效限定值 变频器效率应不低于表 2中最后一列给出的能效限定值,此值是 2级效率点 2的值减去: 3%(输出功率小于 1.5 kW)或; 2%(输出功率大于等于 1.5 kW 到小于 30 kW)或; 1%(输出功率大于等于 30 kW)。 4.4 目标
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- NB 10463-2020 变频调速设备的能效限定值及能效等级 10463 2020 变频 调速 设备 能效 限定 等级
