路径: 主页 > GB/T > 第601页 > GB/T 12785-2014 | 标准编号 | GB/T 12785-2014 (GB/T12785-2014) | | 中文名称 | 潜水电泵 试验方法 | | 英文名称 | Test methods for submersible motor-pumps | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | B91 | | 国际标准分类 | 65.060.35 | | 字数估计 | 73,718 | | 发布日期 | 7/24/2014 | | 实施日期 | 1/1/2015 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 12785-2002 | | 引用标准 | GB 755-2008; GB/T 1032; GB 1971; GB/T 3214; GB/T 3216; GB/T 9651; GB/T 10068; GB/T 10069.1; GB 10069.3; GB/T 22714; GB/T 22715; GB/T 22719.1; GB/T 22719.2 | | 标准依据 | 国家标准公告2014年第19号 | | 发布机构 | 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 | | 范围 | 本标准规定了潜水电泵性能试验和验收(或评定)方法。本标准适用于各类潜水电泵, 包括各类潜水电动机和潜水泵的试验。 | GB/T 12785-2014: 潜水电泵 试验方法
GB/T 12785-2014 英文名称: Test methods for submersible motor-pumps
ICS 65.060.35
B91
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 12785-2002
潜水电泵 试验方法
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
1 范围
本标准规定了潜水电泵性能试验和验收(或评定)方法。
本标准适用于各类潜水电泵(以下简称“电泵”),包括各类潜水电动机和潜水泵的试验。
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。
3.1.1 保证点
泵的保证点应由保证流量QG和保证扬程HG确定。电动机的保证点由电动机的额定频率fN、额
定电压UN和额定功率PN确定。保证值是电泵在保证点应保证的参数值,可以是标准规定值、设计值
或是验收试验时的商定值。
注:按条文使用的不同场合对保证点可采用保证、规定、设计(或额定)的称谓。
3.3.5.1.1 与运转稳定性有关的概念
在判定运转是否稳定时涉及到以下概念:
a) 信号平均值---通常测量信号具有随机性。信号平均值是随机信号的统计特征之一,用一个
观测期T 内n次重复测量值的算数平均值来表示。观测期T 应足够长,确定T 时应考虑测
量系统中各仪表最长的响应时间以及是否充分反映了被测量值的变化特性。
b) 波动---由测量系统输出的信号及其导出的物理量随时间围绕其平均值做周期性或随机的
改变称为波动。如果由于泵的结构或运转使测量信号出现大幅度波动,可在测量仪表或其连
接管线中采用能使波动幅度降低到表1给定值的范围内的缓冲器或阻尼器。但应注意所采取
的措施不能影响到读数平均值的“失真”,它应提供至少一个完整的波动周期内的波动积分。
缓冲器对波动幅度的降低应是双向对称和线性的。
3.3.5.1.3 运转稳定条件下的观测组数
如果所有涉及到的量(流量、泵出口压力、输入功率和转速)的平均值不随时间而变化,即称该试验
条件为稳定条件。试验时对一个试验工况点进行至少10s的观测,如果所观测的每个量值的变化在
表2给出的稳定条件限度以内,同时其主要参数的波动幅度不超过表1给出的允许波动幅度,即可认为
达到了稳定运转的条件。在稳定条件下,对选定的试验工况点,各个参数可只记录一组读数组。
当用3.3.5.1.3的方法所得观测值的变化超出了表2给出的稳定条件限度时,则称为运转不稳定条
件。应按照以下程序进行处理:
对选定的试验工况点,以随机的时间间隔(但不少于10s)至少取三组读数组,并记录每一量的平均
值以及由每组读数计算出来的效率平均值。每个参数的最大平均值与最小平均值差值的相对允差不得
大于表3给出的值。应取每个参数的所有各读数组平均值的算术平均值作为试验得出的实际值。
对每组读数组重复取样时,所有调节位置如阀门、水位、密封等应完全保持不变。如果达不到表3
给出的值,应查明原因,调整试验条件,重新取一组完整的读数,并应全部废弃原先一组的读数,不可因
读数超限为由对单个读数采取剔除或不读。
3.3.5.2 电动机的运转热稳定性
除了在内部预埋有温度传感器的电动机以外,电动机热稳定性一般采用运转足够长时间的方法来
达到。空载试验预运转时间应不少于0.5h。热试验预运转时间为1.5h~4h,容量大的电动机应取大
值。负载及泵性能试验预运转时间应不少于1h。
3.4 试验设备、试验装置与测量仪器
3.4.1 试验设备
试验设备包括试验装置、测量仪器和配电设备。对所有试验设备和试验过程应采取安全预防措施。
试验设备应可靠接地,试验应由有相关知识、有经验和有操作资格的人员操作。
3.4.2 试验装置
试验装置采用开敞式结构形式,如图1所示。应能满足在测量截面的液流具有最佳测量条件,即测
量截面的液流呈:
离压力测量截面4D 距离(D 为测量截面直径)以内不应存在任何阀门、弯头或弯头组合、锥管或截
面的突变,以防止测量截面的液流出现非常不良的速度分布或旋涡。
对测流管线,其管径应与流量计一致,流量计上、下游直管段长度应符合流量计安装的技术要求。
流量调节阀应安装在流量计的下游侧,不能满足要求时,应在测流管线后设置背压管(一段垂直向上的
管路),以确保试验液体始终充满测流管线。
6.1.3.3 空载电流不大于0.7倍额定电流的单相电动机空载电阻的测量
空载电流不大于0.7倍额定电流的单相电动机空载试验后,立即测取定子绕组的端电阻,并将此电
阻作为每个电压点处的电阻值。
6.1.4 单相电动机转子等值电阻的测定
当空载试验结束测量定子主绕组电阻后,在转子静止的状态下,主绕组施以低值电压,使绕组流过
的电流值等于或接近额定值,测得此时的电流和输入功率,转子绕组的等值电阻按式(20)计算:
6.1.5 电容运转及双值电容单相电动机主、副绕组有效匝比K 的测定
电动机空载运转,首先将副绕组开路,对主绕组施加额定电压Um,测量副绕组感应电动势Ea。然
后,主绕组开路,将电压Ua(Ua≥Ea×118%)施于副绕组上,测量主绕组感应电动势Em。有效匝比K
6.2.2 空载特性曲线的绘制
绘制空载特性曲线P0=fU0/UN()、P'0=f[U0/UN()2]、I0=f U0/UN(),分离铁耗PFe(W)和机
械耗Pfw(W),如图2所示。延长曲线P'0=f[U0/UN()2]的直线部分与纵坐标轴交于P 点,P 点的纵
坐标为电动机的机械耗Pfw,空载额定电压下的铁耗PFe可由(U0/UN)2=1时的P'0减去Pfw求得。
7.3.1.1 电泵潜入水中,在电动机的额定频率、额定电压和额定功率(或铭牌电流)下,按不同结构形式
和功率应分别运行1.5h~4h,直到电动机达到热稳定为止。每隔15min记录下电压、电流、输入功
率、频率、转速或转差以及周围冷却介质的温度。
7.3.1.2 电动机内埋置有检温计时,除按7.3.1.1记录相关数据外,还应记录绕组温度和轴承温度。
7.3.1.3 试验期间,应采取措施减少冷却介质温度的变化。
7.3.1.4 电动机达到热稳定后,停机测量电动机指定线间绕组直流电阻。停机开始计时,连续测定一段
时间间隔t1,t2,,tn时相应的电阻值,直至电阻变化缓慢为止。测得第一点电阻值的时间应不超过
7.3.1.5 宜采用半对数坐标绘出电阻R 随时间t变化的曲线(见图3)。电阻标在对数坐标轴上,曲线
外延与对数坐标相交,其交点(图中t=0时)即为断电瞬间电阻值Rf。电动机断电后如能在表11规
定的时间内测得第一点读数,则以该值计算温升,而不需外延至断电瞬间。如停机后电阻值连续上升,
则应取测得的电阻最大值作为断电瞬间的电阻值。
图3 热试验曲线
7.3.1.6 对机内埋置有检温计并且已经测量和记录了运行期间温度变化的电动机,热试验应进行到当
相隔30min两个读数之间的温升变化在1K之内时为止。但对温升不易稳定的电动机,应进行到当相
隔60min两个读数之间的温升变化在2K之内时为止。停机后可不再测量电阻。
8.1.1 电动机负载试验应在额定电压、额定频率和规定温度下,测量电动机的输入功率P1、负载电流
I1、效率ηm、功率因数cosφ和转差率s(或转速n)和输出功率P2。
8.1.2 泵性能试验应在额定电压、额定转速或额定频率下测量泵的总扬程H(或全压力pi)、流量Q、
轴功率Pt和泵的效率ηp。
8.1.3 应优先采用泵做负载的方法。两项试验可在一次试验过程中同时完成,通过调节阀门开度同时
改变泵的工况和电动机的输出功率。也可采用测功机做负载另做电动机的负载试验,但应配备专用的
试验装置。将被试电动机潜于水下,轴伸端露出水面,再用相关的测量设备和仪器与电动机的轴伸端相
接,进行试验。当受试验设备或泵的轴功率限制,在额定电压下,试验不能得到电动机在额定功率时的
满意的结果时,允许采用圆图计算法求额定负载点的参数。
8.1.4 对试验结果的计算处理,电动机负载性能和泵性能应分别进行。电动机的性能应换算到电动机
的规定温度下,泵的性能应换算到额定转速下。对叶片泵除另有规定,试验转速可在额定转速的50%~
120%范围内进行试验,当试验转速的变化是在额定转速的±20%以内时,泵效率的改变可忽略。
8.2 试验方法
8.2.1 泵做电动机负载的试验方法
电动机负载试验和泵的工作性能试验应在额定电压、额定频率下进行,采用损耗分析及推荐负载杂
散损耗的方法确定电动机效率和泵的轴功率。如果试验时所能做到的电动机的最大电流值达不到额定
电流值,在电泵结构允许的前提下,可通过反转电动机增大电动机输出功率和电流,满足试验要求。在
电泵不允许反转或反转也达不到额定电流值的情况下,可更换轴功率更大的泵重新做电动机的负载
试验。
8.2.2 测功机做电动机负载的试验方法
当采用测功机另做电动机的负载试验时,宜采用损耗分析及输入-输出法间接测量杂散损耗
的方法确定电动机的效率。试验应在额定电压、额定频率下进行,具体试验方法按照 GB/T 1032
和GB/T 9651的规定执行。
8.2.3 圆图计算法
圆图计算法是根据电动机的空载试验和堵转试验数据,利用圆图求取额定功率时的效率、功率因数
及转差率。此时的堵转试验的试验点应包含堵转电流在1.0~1.1倍额定电流值时的测点。
8.3 电动机杂散损耗的确定
负载杂散损耗是指总损耗中未计入定子I2R 损耗、转子I2R 损耗、铁耗和机械损耗的那一部分损
耗。如果没有特殊规定,额定负载杂散损耗Ps的推荐值按表12确定。
8.4.1 试验时电泵的状态
电泵应潜入水中,在额定频率、额定电压和泵的额定流量下,按不同结构形式和功率分别预运行
1h~1.5h,达到表1、表2或表3规定的运转稳定条件和电动机达到热稳定为止。如在热试验后立即
进行负载试验和泵的性能试验,预运转的时间可适当缩短。测试应保证在泵性能没有受到汽蚀影响的
条件下进行。
8.4.2 试验步骤
试验应从功率最小点开始,对离心泵一般从零流量开始,逐步增大至流量保证点的140%以上或阀
门全开。对混流泵、轴流泵和旋涡泵应从阀门全开状态开始,逐步减少至流量保证点的60%以下。其
间应取13~15个不同流量点。所取流量点中应包含有流量保证点QG、95%QG、105%QG、泵工作范
围的小流量点Qmin、大流量点Qmax和额定电流点。对离心泵还应包括零流量点。
对螺杆泵一般从零压力点(阀门全开)开始,逐步增大至压力保证点附近。其间应取10~13个不同
压力点。所取压力点中应包含有压力保证点pG、零压力点pmin、50%pG、75%pG、95%pG以及额定电
流点。当流量调节阀全开而且泵出口压力示值不超过0.05MPa时,出口压力视为零压力。
当上述试验过程所能测得的电动机的最大电流值达不到额定电流时,在电泵允许的前提下,应在测
定电阻后立即逆转水泵再测量2~3点,使试验电流达到1.25倍额定电流。
8.6.2.4 叶轮直径的削减计算
当被试泵测量的特性高于规定特性时,通常可用削减叶轮直径的做法来满足对该泵特性的要求,如
图11所示。当验收试验时,对于是否使用削减叶轮直径的方法和具体条件应由验收双方协议商定。
对型式数K≤1.5的泵,如果叶轮出口直径削减率([Dt-Dr]/Dt)不超过5%,而且削减后叶片的
形状又保持不变(如出口角、出口边的倾斜度等),可认为削减前后的叶轮几何相似,可按下列规则确定
新的特性估算值而不必再重新试验。对型式数K≤1.0的泵,如果叶轮出口直径削减率不超过3%时,
削减前后工作点效率的改变可忽略。型式数K 的定义与计算见GB/T 3216。用于估算新特性的定律
9.4.1 电泵机组成套性能基于实际工作温度和转速
机组成套试验测试结果反映电泵在实际工作温度和转速时的性能,所有测试数据不必做任何转换。
9.4.2 电泵机组成套试验曲线
对叶片泵,将测试结果分别作出扬程H、电动机输入功率P1、电流I(可选)、转速n、电泵效率ηgr、
功率因数cosφ(可选)对流量Q 的最佳拟合曲线。对螺杆泵,将测试结果分别作出流量Q、电动机输入
功率P1、电流I(可选)、转速n、电泵效率ηgr、功率因数cosφ(可选)对全压力pi的最佳拟合曲线,如
9.4.3.1 流量和扬程的评价
保证点的评价在实测转速下进行。对于试验转速与规定转速不同的泵,当已知保证点是规定转速
下的参数时,应按式(94)~式(99)将保证点的参数换算到实测转速下。
除另有规定,叶片泵的流量容差应采用在实测转速时保证扬程处的保证流量的容差(QG×τQ);泵
的扬程容差应采用在实测转速时保证流量处的保证扬程的容差(HG×τH)。
除另有规定,螺杆泵的流量容差应采用在实测转速时保证压力处的保证流量的容差(QG×τQ),压
力不设容差。
当流量或扬程或两者都在所采用的容差带以内,泵的流量、扬程合格,如图7、图8所示。
9.4.3.2 电泵效率和电动机输入功率的评价
过坐标原点(零流量、零扬程)和保证点(QG,HG)画一条辅助直线,与拟合的H~Q 测试曲线相交
于P 点。过P 点作横坐标的垂线与P1~Q 曲线和ηgr~Q 曲线分别相交。各交点的纵、横坐标值代表
电泵在实际转速时性能的实测值H、P1、ηgr、Q。测得的电泵效率ηgr与电泵效率保证值之差,应在容差
范围内,参见图9和图10。在泵工作范围内测得的电动机的输入功率应不超过允许的最大输入功
率P1max。
10.2.1.2 对试验电流的要求
对45kW以下的电动机,堵转试验时最大电流值应不低于4.5倍额定电流;对45kW~300kW 的
电动机应不低于2.5倍~4.0倍额定电流;对300kW~500kW 的电动机应不低于1.5倍~2.0倍额定
电流。对500kW以上的电动机应不低于1.0倍~1.5倍额定电流。
10.2.1.3 定子绕组端电阻的测定
对45kW及以上的三相电动机如受设备条件限制,允许用式(108)计算转矩,此时应在每点读数
后,在两个引出电缆端间测量定子绕组的直流电阻。
10.2.2 单相电动机的堵转试验
对单相电动机应先在定子绕组上施以低电压,使堵转电流接近额定电流。保持此电压并使电动机
的定、转子在圆周方向产生相对位移,测出堵转转矩最小的位置,堵转电流最大的位置,分别做好标记
后,断开电源,重新调整电动机的位置,使在测力计与堵转臂始终保持垂直位置的条件下,分别在上述两
处标记位置上进行堵转试验。
试验时,仅需在接近额定电压一点,测取堵转转矩、堵转电流。每次通电持续时间应不超过5s。两
组测量值中,堵转转矩取小值,堵转电流取大值作为电动机的堵转转矩值和堵转电流值。
10.2.3 圆图计算法求最大转矩时对堵转试验的要求
若采用圆图计算法求取最大转矩,堵转试验应含有2.0倍~2.5倍额定电流范围内的某一电流点。
10.2.4 圆图计算法求电动机工作特性时对堵转试验的要求
若采用圆图计算法求电动机工作......
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