DL/T 5521-2016 火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計導則

27.100

60

備案號：J23092017

中華人民共和國電力行業(yè)標準

55212016

火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計導則

Guidefordesignofvariablefrequencycontrolsystemof

fossil-firedpowerplants

2016-12-05發(fā)布2017-05-01實施

國家能源局發(fā)布中華人民共和國電力行業(yè)標準

火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計導則

Guidefordesignofvariablefrequencycontrolsystemof

fossil-firedowerlants

pp

/—

DLT55212016

主編部門：電力規(guī)劃設計總院

批準部門：國家能源局

：

施行日期年月日

201751

中國計劃出版社

北京

2016中華人民共和國電力行業(yè)標準

火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計導則

/—

DLT55212016

☆

中國計劃出版社出版發(fā)行

網址：

www.h

jp

地址：北京市西城區(qū)木樨地北里甲號國宏大廈座層

11C3

：：（）（）

郵政編碼電話發(fā)行部

10003801063906433

北京市科星印刷有限責任公司印刷

/印張千字

850mm×1168mm1321.7541

年月第版年月第次印刷

201731201731

—

印數冊

11500

☆

統(tǒng)一書號：·

1551820029

定價：元

17.00

版權所有侵權必究

侵權舉報電話：（）

01063906404

，

如有印裝質量問題請寄本社出版部調換國家能源局

公告

年第號

20169

依據《國家能源局關于印發(fā)〈能源領域行業(yè)標準化管理辦法

（試行）〉及實施細則的通知》（國能局科技〔〕號）有關規(guī)定，

200952

經審查，國家能源局批準《煤層氣集輸設計規(guī)范》等項行業(yè)標

373

準，其中能源標準（）項、能源/石化標準（/）項、電

NB66NBSH29

（）、（），。

力標準項石油標準項現予以發(fā)布

DL111SY167

、、、

上述標準中煤層氣生物液體燃料電力電器裝備領域標準

由中國電力出版社出版發(fā)行，煤制燃料領域標準由化學工業(yè)出版

社出版發(fā)行，煤炭領域標準由煤炭工業(yè)出版社出版發(fā)行，石油天然

氣領域標準由石油工業(yè)出版社出版發(fā)行，石化領域標準由中國石

化出版社出版發(fā)行，鍋爐壓力容器標準由新華出版社出版發(fā)行。

附件：行業(yè)標準目錄

國家能源局

年月日

2016125

附件：

行業(yè)標準目錄

序號標準編號標準名稱代替標準采標號批準日期實施日期

……

/

火力發(fā)電廠變頻調

DLT

1702016-12-52017-5-1

—速系統(tǒng)設計導則

55212016

……前言

根據《國家發(fā)展和改革委員會關于印發(fā)年行業(yè)標準計劃

2008

》（〔〕），

的通知發(fā)改辦工業(yè)號的要求標準編制組經廣泛

20081242

調查研究，認真總結火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計工作經驗，參考

有關國際標準，并在廣泛征求意見的基礎上，制定本標準。

，，，

本標準主要技術內容是總則術語變頻調速系統(tǒng)設計變頻

調速系統(tǒng)設備選擇，控制、保護與安全措施，變頻調速系統(tǒng)設備布

置等。

本標準由國家能源局負責管理，由電力規(guī)劃設計總院提出，由

，

能源行業(yè)發(fā)電設計標準化技術委員會負責日常管理由中國電力

工程顧問集團東北電力設計院有限公司負責具體技術內容的解

釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議，請寄送電力規(guī)劃設計總院（地

：，：）。

址北京市西城區(qū)安德路號郵政編碼

65100120

、：

本標準主編單位主要起草人和主要審查人

主編單位：中國電力工程顧問集團東北電力設計院有限公司

主要起草人：季麗杰王喆劉麗影魏顯安安力群

姚志國

主要審查人：徐劍浩張農李淑芳王寧姚雯

黃生睿張朝陽李國榮杜小軍梁文軍

沈云徐滎王彪陸建鶯朱月涌

目次

總則…………………（）

11

術語…………………（）

22

變頻調速系統(tǒng)設計………（）

33

一般規(guī)定………………（）

3.13

系統(tǒng)接線………………（）

3.23

…………（）

變頻器性能指標

3.36

變頻調速系統(tǒng)設備選擇…………………（）

4

7

一般規(guī)定………………（）

4.17

變頻器的選擇……………（）

4.27

……………（）

電動機的選擇

4.39

導體和電器的選擇………（）

4.410

電纜的選擇……………（）

4.510

、（）

控制保護與安全措施……

512

一般規(guī)定………………（）

5.112

控制……………………（）

5.212

保護……………………（）

5.313

………（）

電磁兼容與抗干擾

5.414

接地……………………（）

5.515

變頻調速系統(tǒng)設備布置…………………（）

616

使用環(huán)境條件……………（）

6.116

………………（）

設備布置

6.216

附錄變頻調速系統(tǒng)對廠用電源諧波影響限制

A

的規(guī)定………………（）

17

··

1本標準用詞說明………………（）

19

引用標準名錄…………………（）

20

附：條文說明…………………（）

21

··

2Contents

………（）

1Generalrovisions1

p

……………………（）

2Terms2

…………（）

3Designforvariablefrequencycontrolsystem3

……（）

3.1Generalrequirements3

…………（）

3.2Sstemwirin3

yg

……………（）

3.3Performanceindexofvariablefreuencdrive6

qy

4Equipmentselectionofvariablefrequencycontrol

……………………（）

sstem

y7

……（）

4.1Generalreuirements7

q

………（）

4.2Variablefrequencydriveselection7

…………（）

4.3Motorselection9

……………（）

4.4Conductorandelectricaleuimentselection10

qp

…………（）

4.5Cableselection10

，（）

………………

5Controlprotectionandsafetymeasures12

……（）

5.1Generalrequirements12

…………………（）

5.2Control12

………………（）

5.3Protection13

………（）

5.4Electromagneticcompatibilityandanti-interference14

………………（）

5.5Groundin15

g

6Arranementoftheeuimentforvariablefreuenc

gqpqy

……………（）

controlsystem16

………………（）

6.1Environmentrequirements16

………………（）

6.2Arranementofeuiment16

gqp

AendixATherovisionofharmonicrestrictionsfor

ppp

··

3variablefrequencycontrolsystemonthe

………………（）

auxiliarypower17

…（）

Exlanationofwordininthisstandard19

pg

……（）

Listofuotedstandards20

q

：………（）

AdditionExplanationofprovisions21

··

4總則

1

為在設計中合理選用變頻調速系統(tǒng)，提高能源利用效率，

1.0.1

實現輔機設備高效節(jié)能運行，制定本標準。

、

本標準適用于新建擴建或改建的火力發(fā)電廠電壓等級為

1.0.2

及以下異步電動機變頻調速系統(tǒng)設計。

10kV

變頻調速系統(tǒng)設計不應影響機組運行的安全性，系統(tǒng)設備

1.0.3

、、、

選擇應貫徹執(zhí)行技術成熟性能可靠經濟適用使用維護方便的

原則。

變頻調速系統(tǒng)設計除應符合本標準外，尚應符合國家現行

1.0.4

有關標準的規(guī)定。

··

1術語

2

變頻調速系統(tǒng)

2.0.1variablefreuenccontrolsstem

qyy

采用變頻器改變輸出頻率和輸出電壓控制交流異步電動機轉

。

速的三相交流電氣傳動系統(tǒng)

變頻調速系統(tǒng)按直接驅動電動機的額定電壓等級分為高壓變

頻調速系統(tǒng)和低壓變頻調速系統(tǒng)。

變頻器

2.0.2variablefreuencdrive

qy

利用電力電子器件的通斷將工頻電源轉換為其他頻率電源的

一種供電裝置。

高壓變頻器

2.0.3hihvoltaevariablefreuencdrive

ggqy

。

用于驅動額定電壓交流異步電動機的變頻器

1kV～10kV

低壓變頻器

2.0.4lowvoltagevariablefrequencydrive

用于驅動額定電壓以下交流異步電動機的通用或專用變頻器。

1kV

“一拖一”方式

2.0.5one-onemodel

。

由一臺變頻器只為一臺電動機供電的接線形式

“一拖二”方式

2.0.6one-twomodel

由一臺變頻器，通過設置和操作必要的開關設備，可為兩臺電

。

動機中任一臺供電的接線形式

交直交

2.0.7acdcac

變頻器的一種結構形式。其特征是將交流輸入電源，經過整

流成為直流電，然后通過中間直流環(huán)節(jié)逆變成可變頻率及電壓的

。

交流電源的形式

交交

2.0.8acac

變頻器的一種結構形式。其特征是將交流輸入電源，無中間

，。

直流環(huán)節(jié)直接轉成可變頻率及電壓的交流電源的形式

··

2變頻調速系統(tǒng)設計

3

一般規(guī)定

3.1

變頻調速系統(tǒng)應根據工藝負荷特性和運行工況進行設置。

3.1.1

《

變頻調速系統(tǒng)基本結構和性能應符合現行國家標準調速

3.1.2

電氣傳動系統(tǒng)第部分：一般要求低壓交流變頻電氣傳動系

2

統(tǒng)額定值的規(guī)定》/和《調速電氣傳動系統(tǒng)第部

GBT12668.24

：

分一般要求交流電壓以上但不超過的交流電氣

1000V35kV

傳動系統(tǒng)額定值的規(guī)定》/的有關規(guī)定。

GBT12668.4

高壓變頻調速系統(tǒng)可由下列部分組成：

3.1.3

主回路包括主電源開關、高壓變頻器及變壓器等；

1

；

旁路回路包括旁路切換及操作設備

2

控制保護電路包括控制保護設備及其輔助設備；

3

異步電動機。

4

低壓變頻調速系統(tǒng)可由下列部分組成：

3.1.4

、；

主回路包括主電源開關低壓變頻器等

1

控制保護電路包括控制保護設備及其輔助設備；

2

異步電動機。

3

：

低壓變頻調速系統(tǒng)可設置下列設備

3.1.5

輸入、輸出諧波濾波器；

1

輸入、輸出電抗器或正弦濾波器；

2

輸入功率因數補償裝置。

3

系統(tǒng)接線

3.2

高壓變頻調速系統(tǒng)接線設計宜符合下列規(guī)定：

3.2.1

“”（）。

連續(xù)運行無備用的負載宜采用一拖一方式圖

13.2.1-1

··

3“”

圖高壓變頻器一拖一方式

3.2.1-1

注：、、、指斷路器或接觸器。點劃線框內表示變頻器成套范圍。

1AA1A2A3

、之間具有機械或電氣閉鎖。

2A2A3

兩臺互為備用的負載宜采用“一拖二”方式（圖或

23.2.1-2

圖），當需要時也可采用“一拖一”方式。

3.2.1-3

圖高壓變頻器“一拖二”方式

3.2.1-2A

注：、、、、、、、指斷路器或接觸器。點劃線框內表示變頻器成套范圍。

1AA1A2A3BB1B2B3

與、與、與具有機械或電氣閉鎖。

2A1B1A2A3B2B3

··

4圖高壓變頻器“一拖二”方式

3.2.1-3B

注：、、、、指斷路器或接觸器。點劃線框內表示變頻器成套范圍。

1ABCA1B1

與具有機械或電氣閉鎖。

2A1B1

三臺且至少一臺備用的負載宜根據變頻器的設置數量采

3

：

用以下方式

）當設置一臺變頻器時，宜采用“一拖二”方式，當需要時也

1

可采用“一拖一”方式；

）當設置二臺變頻器時，一臺變頻器宜采用“一拖一”方式，

2

另一臺變頻器可采用“一拖二”方式。

，

高壓變頻調速系統(tǒng)宜設置工頻旁路設施并宜符合下列

3.2.2

：

規(guī)定

采用“一拖一”方式時，其旁路回路宜采用手動切換

1

方式；

采用“一拖二”方式時，如條件允許，備用負載的旁路回路

2

可采用自動切換方式。

低壓變頻調速系統(tǒng)宜采用“一拖一”方式（圖），可不

3.2.33.2.3

。

配置工頻旁路

··

5“”

圖低壓變頻器一拖一方式

3.2.3

變頻器性能指標

3.3

變頻器平均無故障時間（）不宜少于小時。

3.3.1MTBF50000

在輸出額定電壓、電流和負載功率因數不小于的運行條

3.3.20.80

件下，高壓變頻器效率不應小于，低壓變頻器效率不應小于。

95%96%

變頻器功率因數在的額定轉速內不宜小

3.3.320%～100%

于。

0.9

在整個輸出頻率調節(jié)范圍內及各相負載對稱情況下，變頻

3.3.4

。

器輸出三相線電壓的不平衡度不應大于

5%

在正常使用條件下，在整個輸出頻率調節(jié)范圍內及各相負

3.3.5

載對稱情況下，高壓變頻器輸出三相線電壓變化率不應大于

/，低壓變頻器輸出三相線電壓變化率不應大于

1000Vs

μ

/。

1500Vs

μ

在整個頻率調節(jié)范圍內，被驅動電動機應能保持穩(wěn)定運

3.3.6

行，在最高輸出頻率時，變頻器的輸出電流（功率）不應超過額定電

（）。

流功率的

110%

在輸出頻率調節(jié)范圍內，高壓變頻器頻率分辨率不宜大于

3.3.7

，低壓變頻器頻率分辨率不應大于。

0.02Hz0.05Hz

在正常工作條件下，在距設備遠、距地面高范

3.3.80.5m1.2m

，，

圍內高壓變頻器及其所屬部件運行發(fā)出的噪聲不應大于

80dB

低壓變頻器及其所屬部件運行發(fā)出的噪聲不應大于。

70dB

··

6變頻調速系統(tǒng)設備選擇

4

一般規(guī)定

4.1

變頻調速系統(tǒng)設備應滿足電氣設備使用條件和環(huán)境使用

4.1.1

。

條件要求

變頻調速系統(tǒng)宜選擇諧波電壓和諧波電流低的變頻器，變

4.1.2

頻器對廠用母線的諧波影響限制量應符合本標準附錄的規(guī)定，

A

，。

當諧波含量超出允許值時宜采取抑制和耐受措施

變頻器的選擇

4.2

變頻器容量與負載電動機的額定容量應相匹配，并應同時

4.2.1

：

滿足下列條件

變頻器輸出容量不宜小于電動機額定容量的倍；

11.1

變頻器輸出電流不應小于電動機額定電流，并宜考慮

2

的電流修正系數。

1.05～1.1

，

當具有下列工況或要求時變頻器容量應按下列規(guī)定進行

4.2.2

修正：

變頻器同時驅動多臺電動機并列運行時，其容量不宜小于

1

；

同時運行的電動機容量之和

對于頻繁啟動、制動負載或重載啟動負載，當其最大工作

2

電流超過變頻器過載能力時，變頻器輸出電流應按最大工作電流

選擇；

，

當電動機容量裕度偏大且負載容量尚留有裕度時變頻器

3

容量可按負載軸功率折算至電動機輸入功率選擇，但變頻器容量

不應小于電動機額定容量。

：

變頻器電壓值應按下列原則確定

4.2.3

··

7；

額定輸入電壓應采用廠用母線標稱電壓

1

輸出電壓不應小于電動機額定電壓。

2

變頻器額定輸出電流應按本標準第條的規(guī)定選擇，

4.2.44.2.1

：

并應符合下列規(guī)定

最小輸出工作電流不應大于電動機最小轉矩時的輸出

1

電流；

最大輸出電流不應小于電動機可能的最大運行轉速電流。

2

變頻器輸出頻率范圍應滿足工藝負載或電動機允許調速

4.2.5

范圍要求。

變頻器過載能力應滿足在額定轉速范圍內，最大連續(xù)輸出

4.2.6

，；

電流在額定電流時持續(xù)時間不應小于額定電

120%1min150%

流時，持續(xù)時間不應小于。

3s

變頻器輸出電壓變化率不應對電動機絕緣產生損害，當輸

4.2.7

出電壓變化率超出本標準第條規(guī)定限制時，應設置濾波裝

3.3.5

。

置或采取其他有效措施

變頻器的控制方式應與工藝負載特性、電動機特性及其運

4.2.8

行工況相適應，并應符合下列規(guī)定：

二次方類負載宜選用電壓頻率比控制方式；

1

；

恒轉矩類負載宜選用矢量控制方式或直接轉矩控制方式

2

當一臺變頻器同時驅動多臺電動機并列運行時，應選用電

3

壓頻率比控制方式。

高壓變頻器的選擇除應符合本標準第條第

4.2.94.2.1～

條的規(guī)定外，還應符合下列規(guī)定：

4.2.8

宜采用交直交電壓源型，也可采用交直交電流

1

源型；

；

宜采用脈沖及以上整流器結構

212

宜選擇高高接線。

3

低壓變頻器宜采用交直交電壓源型。

4.2.10

直接空冷系統(tǒng)軸流風機變頻器的選擇除應符合本標準第

4.2.11

··

8，

條第條和第條的規(guī)定外還應符合下列

4.2.1～4.2.84.2.10

規(guī)定：

宜選用適應正反轉運行的變頻器；

1

；

宜選用低噪聲變頻器和低噪聲電動機

2

宜選用輸入、輸出諧波濾波器；

3

輸出端宜配置正弦濾波器，也可采用電抗器；

4

當技術經濟合理時，也可配置脈沖整流的低壓變頻器。

512

、。

為給煤機給粉機供電的變頻器宜具備低電壓穿越能力

4.2.12

變頻器冷卻方式應根據額定容量、使用環(huán)境條件等進行

4.2.13

合理選擇。

、

當環(huán)境溫度大于海拔高度超出或超過制造

4.2.1440℃1000m

廠規(guī)定的海拔高度值時，應考慮降額修正。變頻器的降額修正系

數宜采用制造廠的推薦值。

電動機的選擇

4.3

變頻調速系統(tǒng)電動機的基本性能和技術要求應符合現行國

4.3.1

家標準《旋轉電機定額和性能》、《軸中心高為及以

GB75556mm

上電機的機械振動振動的測量、評定及限值》、《旋轉電

GB10068

：》、《

機噪聲測定方法及限值第部分噪聲限值變頻

3GB10069.3

器供電的籠型感應電動機應用導則》/和現行行業(yè)標準

GBT20161

《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)程》/的相關規(guī)定。

DLT5153

，

當采用變頻專用電動機時電動機的性能和技術要求應符

4.3.2

合現行國家標準《變頻器供電籠型感應電動機設計和性能導則》

/和《變頻調速專用三相異步電動機絕緣規(guī)范》/

GBT21209GBT

的有關規(guī)定。

21707

，

變頻調速系統(tǒng)電動機應采用高效節(jié)能型三相異步電動機

4.3.3

并應符合下列規(guī)定：

高壓變頻調速系統(tǒng)宜選用標準籠型感應電動機；

1

。

低壓變頻調速系統(tǒng)宜選用變頻專用電動機

2

··

9，

變頻調速系統(tǒng)電動機宜采用強制冷卻方式當采用自然冷

4.3.4

卻時，電動機最低運行速度不應低于額定轉速或由制造廠

10%

確認。

（）

變頻調速系統(tǒng)電動機額定容量轉矩應與負載額定容量

4.3.5

（轉矩）相匹配，并應適應變頻運行工況。電動機額定值應按下列

條件校驗：

應滿足電動機最低運行速度時的最大負載轉矩需要；

1

。

應滿足電動機最大轉矩時可能出現的最高轉速需要

2

直接空冷系統(tǒng)軸流風機應選用變頻專用電動機。

4.3.6

導體和電器的選擇

4.4

變頻調速系統(tǒng)的導體和電器選擇應符合現行行業(yè)標準《導

4.4.1

體和電器選擇設計技術規(guī)定》/和《火力發(fā)電廠廠用電

DLT5222

設計技術規(guī)程》/的有關規(guī)定。

DLT5153

低壓變頻調速系統(tǒng)的導體及電器額定電流值宜根據變頻

4.4.2

器廠提供的諧波數據值進行修正。當缺乏變頻器廠家資料時，可

按下列規(guī)定取值：

直接為變頻器供電的回路導體和電器的額定電流值可按

1

；

大一級選擇

接有大量變頻器的母線段，其母線和母線進線回路電流裕

2

度值可按該母線段變頻器的工頻額定電流計算之和的選取。

30%

電纜的選擇

4.5

變頻調速系統(tǒng)電纜選擇應符合現行國家標準《電力工程電

4.5.1

纜設計規(guī)范》的有關規(guī)定。

GB50217

。

高壓變頻調速系統(tǒng)電力電纜宜選用普通電力電纜

4.5.2

低壓變頻調速系統(tǒng)電力電纜宜選用屏蔽電力電纜或鎧裝

4.5.3

電纜，也可選用變頻專用電纜；當不選用變頻專用電纜時，電纜截

。

面宜按大一級選擇

··

10，

當不采用變頻專用電纜時低壓變頻器與電動機之間的電

4.5.4

力電纜應符合下列規(guī)定：

2

及以下電動機的接線和及以下電纜可采用

130kW10mm

；

不對稱配置的電纜

大于電動機的接線宜采用單芯動力線和多根接地

230kW

線對稱配置的電纜；

小功率且易于布線的場所宜采用多芯屏蔽電纜；

3

。

大容量多根并聯(lián)電纜應選用對稱的適于布線的連接方式

4

低壓變頻調速系統(tǒng)的屏蔽電力電纜可按下列原則選擇：

4.5.5

可選用帶一同心銅或鋁防護層的三芯電纜；

1

/

可選用帶三根對稱接地導體和一同心屏蔽鎧裝的三芯

2

電纜；

可選用利用鋼或鍍鋅鐵絞線作屏蔽/鎧裝的三芯電纜。

3

變頻調速系統(tǒng)控制、信號、測量及保護回路的電纜應選用

4.5.6

。

屏蔽型控制電纜和計算機電纜

··

11控制、保護與安全措施

5

一般規(guī)定

5.1

變頻調速系統(tǒng)電氣設備控制及測量設計應符合現行國家標

5.1.1

《》/

準電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范和現行行業(yè)

GBT50063

標準《火力發(fā)電廠、變電站二次接線設計技術規(guī)程》/的有

DLT5136

關規(guī)定。

《

變頻調速系統(tǒng)電氣設備保護設計應符合現行國家標準電

5.1.2

力裝置的繼電保護和安全自動裝置設計規(guī)范》/和現

GBT50062

行行業(yè)標準《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)程》/的有

DLT5153

關規(guī)定。

、

變頻調速系統(tǒng)控制性能應滿足工藝負載運行工況運行效

5.1.3

率、調速范圍及調速精度要求。

變頻調速系統(tǒng)應具有電磁兼容及抗干擾能力。

5.1.4

控制

5.2

變頻調速系統(tǒng)控制宜采用數字化技術，變頻器驅動單元宜

5.2.1

選用智能模塊結構。

：

變頻調速系統(tǒng)控制應提供下列基本功能

5.2.2

轉差補償功能；

1

軟啟動功能；

2

運轉設定和頻率設定功能；

3

；

瞬時失電再恢復功能

4

低壓變頻器的能耗制動功能。

5

當運行工況需要時，變頻調速系統(tǒng)控制宜具有下列功能：

5.2.3

；

自調諧功能

1

··

12；

再生制動功能

2

低頻轉矩提升功能；

3

轉速跟蹤再啟動功能。

4

、

變頻調速系統(tǒng)啟動制動控制及加減速時間的設計應滿足

5.2.4

系統(tǒng)運行、負載及電動機機械特性要求。

變頻調速系統(tǒng)的控制電源宜與廠用電源系統(tǒng)控制電源供

5.2.5

電原則一致。高壓變頻器的控制電源宜由雙電源供電，其中一路

，

電源宜由在線式提供由供電時應保證掉電持續(xù)時間

UPSUPS

不小于分鐘。

5

高壓變頻調速系統(tǒng)旁路設備控制回路的設計應符合下列

5.2.6

：

規(guī)定

當變頻器及其輔助系統(tǒng)故障時，應將電動機從變頻運行切

1

換到工頻旁路運行；

當因變頻器輸出外部電纜或電動機故障時，在變頻器跳閘

2

。

同時可閉鎖切換至工頻旁路

變頻調速系統(tǒng)接口信號宜包括下列內容：

5.2.7

數字量輸入包括變頻器啟動、停止、手動/自動等；

1

數字量輸出包括變頻器就緒、變頻器運行、變頻器故障、變

2

；

頻器停止等

模擬量輸入包括頻率調節(jié)或轉速給定；

3

模擬量輸出包括輸出頻率、輸出電流、輸出功率。

4

，、。

變頻器可配置通信接口實現遠方控制監(jiān)視及報警功能

5.2.8

保護

5.3

高壓變頻調速系統(tǒng)主回路電源元件保護設計應符合下列

5.3.1

：

規(guī)定

變頻供電回路宜按變頻器結構類型元件選擇；

1

工頻供電回路應按電動機元件選擇；

2

，

在變頻方式和工頻方式下都需要運行的供電回路元件保

3

··

13。

護裝置宜滿足兩種運行方式

高壓變頻調速系統(tǒng)“一拖二”方式旁路回路電源元件保護

5.3.2

設計應按電動機設置。

：

高壓變頻器及其輔助設備保護應包括下列內容

5.3.3

變頻器輸入/輸出過電流保護；

1

變頻器過載保護；

2

變頻器輸入/輸出過電壓保護；

3

；

變頻器欠電壓保護

4

變頻器超頻保護；

5

變頻器相間短路保護；

6

；

變頻器輸出接地保護

7

變頻器超溫保護；

8

變頻器冷卻系統(tǒng)異常保護；

9

變頻器失速保護；

10

。

變頻器輸出斷相或不平衡電流保護

11

低壓變頻器及其輔助設備保護應包括下列內容：

5.3.4

變頻器缺相保護；

1

變頻器接地保護；

2

；

變頻器輸出短路保護

3

變頻器輸出過電流保護；

4

變頻器過熱保護；

5

；

變頻器冷卻風機異常

6

變頻器失速保護。

7

變頻運行的電動機保護可由變頻器保護功能實現。

5.3.5

電磁兼容與抗干擾

5.4

變頻調速系統(tǒng)電磁兼容性及其試驗特性應符合現行國家

5.4.1

標準《調速電氣傳動系統(tǒng)第部分：產品電磁兼容性標準及其特

3

》/。

定的試驗方法的有關規(guī)定

GBT12668.3

··

14：

變頻調速系統(tǒng)可采用下列方式抑制電磁干擾

5.4.2

電源進線或變頻器出線主回路安裝濾波器和電抗器；

1

控制儀表電源進線回路安裝控制變壓器；

2

；

控制保護回路與主回路之間的信號采用光纖

3

控制信號線布線遠離變頻器輸入輸出動力線；

4

信號控制線相絞絞距??；

5

降低載波頻率；

6

。

電力電纜采用屏蔽措施

7

變頻調速系統(tǒng)的輸入電源與控制回路電源宜分別供電，也

5.4.3

可設置隔離變壓器。變頻器控制、測量及信號電源回路應設置獨

。

立的保護元件

接地

5.5

變頻調速系統(tǒng)接地設計應符合現行國家標準《交流電氣裝

5.5.1

》/《、

置的接地設計規(guī)范和現行行業(yè)標準火力發(fā)電廠

GBT50065

變電站二次接線設計規(guī)程》/的有關規(guī)定。

DLT5136

變頻調速系統(tǒng)接地設計應包括系統(tǒng)保護接地、系統(tǒng)設備及

5.5.2

電纜的抑制干擾接地。

低壓變頻調速系統(tǒng)電源側接地方式宜與低壓廠用電系統(tǒng)

5.5.3

接地方式一致。

··

15變頻調速系統(tǒng)設備布置

6

使用環(huán)境條件

6.1

變頻調速系統(tǒng)使用環(huán)境條件應符合現行國家標準《調速電

6.1.1

：

氣傳動系統(tǒng)第部分一般要求低壓交流變頻電氣傳動系統(tǒng)

2

額定值的規(guī)定》、《調速電氣傳動系統(tǒng)第部分：一般要

12668.24

求交流電壓以上但不超過的交流調速電氣傳動系

1000V35kV

》《

統(tǒng)額定值的規(guī)定和現行行業(yè)標準火力發(fā)電廠廠用電設

12668.4

計技術規(guī)程》/的有關規(guī)定。

DLT5153

變頻器應能在下列環(huán)境條件下運行：

6.1.2

環(huán)境溫度范圍為；

1+5℃～+40℃

，。

相對濕度為無凝露

25%～85%

變頻器周圍不應有腐蝕性、易燃、易爆氣體以及粉塵和

6.1.3

油霧。

設備布置

6.2

變頻調速系統(tǒng)設備布置應符合現行行業(yè)標準《火力發(fā)電廠

6.2.1

廠用電設計技術規(guī)程》/的有關規(guī)定。

DLT5153

。

變頻器應采用屋內布置

6.2.2

高壓變頻器柜、直接空冷系統(tǒng)低壓變頻器柜宜布置在房

6.2.3

間內。

··

16附錄變頻調速系統(tǒng)對廠用電源諧波

A

影響限制的規(guī)定

注入公共連接點諧波電流允許值應符合表的

A.0.1A.0.1

。

規(guī)定

表注入公共連接點諧波電流允許值

A.0.1

諧波次數及諧波電流允許值（）

標稱電壓基準短路容量A

（）（·）

kVMVA2345678910111213

0.3810786239622644192116281324

610043342134142111118.5167.113

10100262013208.5156.46.85.19.34.37.9

諧波次數及諧波電流允許值（）

標稱電壓基準短路容量A

（）（·）

kVMVA141516171819202122232425

0.381011129.7188.6167.88.97.1146.512

61006.16.85.3104.79.04.34.93.97.43.66.8

101003.74.13.26.02.85.42.62.92.34.52.14.1

注：當公用連接點處的最小短路容量不同于基準短路容量時，應按下式修正表

1

中的諧波電流允許值：

S

K1

Ih=Ih

p

SK2

式中：———公共連接點的最小短路容量（·）；

SMVA

K1

———基準短路容量（·）；

SK2MVA

———第次諧波電流允許值（）；

A

Ihph

———短路容量為時的第次諧波電流允許值（）。

ISK1hA

h

第次諧波電流含有率應按下式計算：

2h

I

h

（）

HRIh=×100%

I

1

式中：———第次諧波電流（方均根值）；

Ih

h

———（）。

基波電流方均根值

I1

··

17諧波電流含量應按下式計算：

3

2

（）

II

H=h

∑

h=2

電流總諧波畸變率應按下式計算：

4

IH

（）

THDi=×100%

I

1

（）。

公用電網諧波電壓相電壓限值符合表的規(guī)定

A.0.2A.0.2

表公用電網諧波電壓（相電壓）限值

A.0.2

電網標稱電壓電壓總諧波畸變率各次諧波電壓含有率（）

%

（）（）

kV%奇次偶次

0.385.04.02.0

6

4.03.21.6

10

：：

注第次諧波電壓含有率應按下式計算

1h

Uh

（）

HRU100%

h=×

U1

式中：———第次諧波電壓（方均根值）；

Uh

h

———基波電壓（方均根值）。

U1

諧波電壓含量應按下式計算：

2

2

（）

U=U

Hh

∑

h=2

電壓總諧波畸變率應按下式計算：

3

UH

（）

THD100%

u=×

U1

··

18本標準用詞說明

為便于在執(zhí)行本標準條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不

1

同的用詞說明如下：

），：

表示很嚴格非這樣做不可的

1

正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”；

）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：

2

“”，“”“”；

正面詞采用應反面詞采用不應或不得

）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：

3

正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；

）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。

4

：“……

條文中指明應按其他有關標準執(zhí)行的寫法為應符合

2

的規(guī)定”或“應按……執(zhí)行”。

··

19引用標準名錄

《電力裝置的繼電保護和安全自動裝置設計規(guī)范》/

GBT50062

《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》/

GBT50063

《》/

交流電氣裝置的接地設計規(guī)范

GBT50065

《電力工程電纜設計規(guī)范》

GB50217

《旋轉電機定額和性能》

GB755

《、

軸中心高為及以上電機的機械振動振動的測量評

56mm

定及限值》

GB10068

《旋轉電機噪聲測定方法及限值第部分：噪聲限值》

3

GB10069.3

《：

調速電氣傳動系統(tǒng)第部分一般要求低壓交流變頻電氣

2

傳動系統(tǒng)額定值的規(guī)定》/

GBT12668.2

《調速電氣傳動系統(tǒng)第部分：產品的電磁兼容性標準及其特

3

定的試驗方法》

GB12668.3

《：

調速電氣傳動系統(tǒng)第部分一般要求交流電壓

41000V

以上但不超過的交流調速電氣傳動系統(tǒng)額定值的規(guī)定》

35kV

/

GBT12668.4

《》/

變頻器供電的籠型感應電動機應用導則

GBT20161

《變頻器供電籠型感應電動機設計和性能導則》/

GBT21209

《變頻調速專用三相異步電動機絕緣規(guī)范》/

GBT21707

《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術規(guī)程》/

DLT5136

《》/

火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)程

DLT5153

《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》/

DLT5222

··

20中華人民共和國電力行業(yè)標準

火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計導則

/—

DLT55212016

條文說明

制訂說明

《火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計導則》/—，經

DLT55212016

國家能源局年月日以第號公告批準發(fā)布。

20161259

，

本標準在制訂過程中認真貫徹執(zhí)行國家的技術經濟及節(jié)能

減排政策，使火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計達到技術先進、經濟合

理、質量保證、安全適用的水平。通過總結火力發(fā)電廠變頻調速系

，，

統(tǒng)的運行管理經驗調查變頻器運行現狀及存在問題收集相關經

驗和數據，對火力發(fā)電廠變頻調速系統(tǒng)設計提出基本要求；在深入

分析研究有關變頻器產品使用、制造標準內容的基礎上，借鑒工程

實踐經驗，收集各制造廠變頻器產品特性及設計中的經驗和存在

，。

問題為編制本標準提供依據

本標準在變頻器對電網及電動機的諧波污染與抑制措施、變

頻電纜的應用及推廣方面尚需深入研究，以期有效指導變頻調速

系統(tǒng)的設計和應用。

、、、

為了便于廣大設計施工科研學校等單位有關人員在使用

本標準時能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定，編制組按章、節(jié)、條順序編

制了本標準的條文說明，對條文規(guī)定的目的、依據以及執(zhí)行中需注

。，

意的有關事項進行了說明但是本文說明不具備與標準正文同

等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握標準規(guī)定的參考。

··

23

目次

總則…………………（）

127

術語…………………（）

228

變頻調速系統(tǒng)設計………（）

329

………………（）

一般規(guī)定

3.129

系統(tǒng)接線………………（）

3.234

變頻器性能指標…………（）

3.335

變頻調速系統(tǒng)設備選擇…………………（）

437

一般規(guī)定………………（）

4.137

變頻器的選擇……………（）

4.237

電動機的選擇……………（）

4.340

………（）

導體和電器的選擇

4.441

電纜的選擇……………（）

4.541

控制、保護與安全措施……（）

544

（）

控制……………………

5.244

保護……………………（）

5.344

電磁兼容與抗干擾………（）

5.445

接地……………………（）

5.545

變頻調速系統(tǒng)設備布置…………………（）

646

設備布置………………（）

6.246

··

25

總則

1

火力發(fā)電廠通常包括燃煤發(fā)電廠、燃氣發(fā)電廠、燃油發(fā)電

1.0.2

廠和垃圾發(fā)電廠。

“

本標準適用范圍為火力發(fā)電廠電壓等級為及以下異

10kV

步電動機變頻調速系統(tǒng)設計”，目的是實現節(jié)能降耗，提高設備運

行效率。對于某些負載，僅在機組啟動過程投入或因容量大、自啟

，

動受限等因素要求配置的變頻調速裝置不在本標準規(guī)定的范圍

內，如燃機變頻啟動裝置等。

··

27術語

2

根據《調速電氣傳動系統(tǒng)第部分：一般要求低壓交

2.0.12

流變頻電氣傳動系統(tǒng)額定值的規(guī)定》/和《調速電氣

GBT12668.2

：

傳動系統(tǒng)第部分一般要求交流電壓以上但不超過

41000V

的交流電氣傳動系統(tǒng)額定值的規(guī)定》/對“交

35kVGBT12668.4

流電氣傳動系統(tǒng)（）”的定義范疇，提出“變頻調速系統(tǒng)”定義。

PDS

，《：

同時為了與調速電氣傳動系統(tǒng)第部分一般要求低壓交

2

流變頻電氣傳動系統(tǒng)額定值的規(guī)定》/和《調速電氣

GBT12668.2

傳動系統(tǒng)第部分：一般要求交流電壓以上但不超過

41000V

的交流電氣傳動系統(tǒng)額定值的規(guī)定》/規(guī)定范

35kVGBT12668.4

，，“”

圍保持一致便于明確各自的組成內容引出高壓變頻調速系統(tǒng)

和“低壓變頻調速系統(tǒng)”的分類定義。

··

28變頻調速系統(tǒng)設計

3

一般規(guī)定

3.1

本條明確了工藝系統(tǒng)的負載配置變頻調速裝置的基本

3.1.1

。

原則

本標準適用于以提高能源利用效率，實現輔機設備高效節(jié)能

運行為目的配置的變頻調速裝置。由于工藝系統(tǒng)的負載調速方式

、、、

選擇與工藝系統(tǒng)設置負載形式負載機械特性負載配置數量及

其運行方式等條件密切相關，因此輔機系統(tǒng)負載是否采用變頻調

速裝置以及變頻調速裝置的配置需經過工藝專業(yè)的技術經濟比較

確定。

：

在實際工程中變頻調速裝置的應用狀況

鍋爐部分重要風機是否設置變頻器一般根據設備形式確定。

引風機一般選調速離心式風機、動葉可調軸流式風機或靜葉可調

軸流式風機，對于離心式風機適宜變頻調速，大容量機組引風機在

，

選用靜葉可調軸流式風機時也可配置變頻調速裝置而對于動葉

可調軸流式風機一般不需要配置變頻調速裝置。送風機一般選動

葉可調軸流式風機，也有選離心式風機的，對于動葉可調軸式流風

，

機一般不需配變頻調速裝置當選用離心風機時可考慮采用變頻

調速裝置。

汽機部分凝結水泵廣泛采用變頻調速裝置驅動。一般按純凝

機組、供熱機組條件裝設兩臺容量凝結水泵或三臺容

100%50%

，。

量凝結水泵其中三臺容量的凝結水泵兩臺工作一臺備用

50%

熱網系統(tǒng)的補給水泵一般采用變頻調速。

鍋爐制粉系統(tǒng)的給煤機、給粉機廣泛采用變頻調速驅動。制

，

粉系統(tǒng)一次風機在選用離心式風機時可考慮變頻調速裝置驅動

··

29，

但由于一次風機存在喘振失速風險所以在實際中應用案例并不

多見。

直接空冷系統(tǒng)軸流風機運行工況受季節(jié)性變化影響較大。在

、，，

寒冷地區(qū)溫差大運行方式變化較大的條件下軸流風機選用變

頻調速比定速或雙速風機的經濟性好，因此一般均采用變頻調速

驅動。

電動給水泵采用液力耦合器調