数据中心节能专题—他山之石可以攻玉

电机是耗电量最大的单种类设备。根据国际能源署最近的一项调查,电机耗电量占据工业领域耗电量的大约三分之二,如上所述,占大约 46% 的全球耗电量。

随着数字化生活的推进,数据中心已成为不疏于工业企业的用电大户。特别是在使用水冷方式驱动暖通空调的大型数据中心中使用了大量的电机。这些电机、泵、马达是否有节能的空间?我们可以从以下几点进行考察:

电机的实际效率是否达到了铭牌上的标称值?

影响电机效率有哪些主要原因?

如何降低能耗?

如何将电机管理做成标准的SOP流程?

本文将通过福禄克产品在工业领域中的电机节能实践,为数据中心的能源利用的优化提供有效解决方案。

在华东沿海某超大型电动汽车电池生产工厂,维护管理人需要优化生产现场的能源使用效率。在现场随机选择了一台132kW的冷冻水泵进行评估。通过Fluke 438 电机效率测试仪,发现供电电压略高于额定电压,而实际效率只有94.8%,小于额定效率为95.6%。

【小提示】供电电压幅值偏离额定值,电动机的效率都将发生变化。通常小电机受电压变化的影响比大电机严重。输出功率恒定时,效率变化曲线如右图。电压在90~105%范围,电动机效率随电压幅值线性增大。

【节能评估】该冷冻水泵,由YE3系列电动机拖动,132KW、4极(YE3-315M-4)。此电机铭牌上的额定效率为95.6%,属于IE3级“超高效”能效产品。但实测效率值为94.8%,根据国标对于这台132KW的电机来说,已属于降了一个能效等级。 若该电机按年运行时间为7000h(350天/年,20小时/天计算),负载率100%,年用电量:按铭牌效率95.6%来算,132/0.956×7000=966,527 kWh按实际效率94.8%来算,132/0.948×7000=974,683 kWh,一年浪费电8156kWh。

【节能优化】现场的设备维护管理人员提出由于设备尚未达到额定的工作年限,希望能通过一些系统优化来达到节能的目的。福禄克的工程师又使用Fluke810对这台冷水泵和电机做了振动评估,发现这套系统中存在不对中的问题,如果进行改善可以降低能耗。因此,又接着使用了Fluke830激光对中仪进行调中,重新用FLUKE 438测试对好中电机的机械功率、电功率(机械功率、电功率明显下降,降低了能耗)

基于以上的测试结果,福禄克就电机节能有如下建议:

每半年普测一次电机效率,将电机效率存档

电动机效率会因长时间的运行,不妥善的保养,导致效率逐渐下降。为此有必要为电机效率进行 存档,视情况做出维修计划。

预测性维护电机,提早发现故障

用振动分析仪定期对电机进行检测,检测振动情况,看是否有轴承磨损、不对中、轴承松动、不平衡等问题出现,尽早发现故障,进行维护。

发现电机不对中,及时调中,减少能耗损失

中等程度的不对中会使电机能耗升高3%~10%,为此发现不对中要进行及时调整。减少不必要的能耗浪费。

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