DL∕T 5521-2016 火力发电厂变频调速系统设计导则.pdf

ICS 27.100 P60 备案号：J2309-2017DL 中华人民共和国电力行业标准p DL/T 5521 -2016 火力发电厂变频调速系统设计导则Guide for design of variable frequency control system of fossil-fired power plants 2016-12-05发布2017-05-01实施国家能源局发布中华人民共和国电力行业标准火力发电厂变频调速系统设计导则Guide for design of variable frequency control system of fossil-fired power plants DL/T 5521-2016 主编部门：电力规划设计总院批准部门：国家能源局施行日期：20 1 7年5月1日中国计划出版社2016北京国家能源局公主：.同2016年第9号依据国家能源局关于印发能源领域行业标准化管理办法试行及实施细则的通知（国能局科技（200952号）有关规定，经审查，国家能源局批准煤层气集输设计规范等373项行业标准，其中能源标准（NB)66项、能源、石化标准NB/SH)29项、电力标准（DL)lll项、石油标准（SY)167项，现予以发布。上述标准中煤层气、生物液体燃料、电力、电器装备领域标准由中国电力出版社出版发行，煤制燃料领域标准由化学工业出版社出版发行，煤炭领域标准由煤炭工业出版社出版发行，石油天然气领域标准由石油工业出版社出版发行，石化领域标准由中国石化出版社出版发行，锅炉压力容器标准由新华出版社出版发行。附件：行业标准目录附件：行业标准目录ff号标准编号标准名称代替标准. DL/T 火力发电厂变频调170 5521-2016 速系统设计导则. 国家能源局2016年12月5日采标号才比If日j切实施日期2016-12-5 2017-5-1 ”&. 目H根据国家发展和改革委员会关于印发2008年行业标准计划的通知发改办工业（20081242号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结火力发电厂变频调速系统设计工作经验，参考有关国际标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本标准。本标准主要技术内容是总则，术语，变频调速系统设计，变频调速系统设备选择，控制、保护与安全措施，变频调速系统设备布置等。本标准由国家能源局负责管理，由电力规划设计总院提出，由能源行业发电设计标准化技术委员会负责日常管理，由中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送电力规划设计总院（地址：北京市西城区安德路65号，邮政编码：100120）。本标准主编单位、主要起草人和主要审查人z主编单位：中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司主要起草人：季丽杰王甜刘丽影魏显安安力群姚志国主要审查人：徐剑浩张农李淑芳王宁姚雯黄生睿张朝阳李国荣杜小军梁文军沈云徐荣王彪陆建莺朱月涌目次1，总贝。（1 ) 2术语（2 ) 3 变频调速系统设计( 3 ) 3. 1 一般规定( 3 ) 3. 2 系统接线( 3 ) 3.3 变频器性能指标（6 ) 4 变频调速系统设备选择4. 1 一般规定( 7 ) 4.2 变频器的选择（7 ) 4.3 电动机的选择（9 ) 4.4 导体和电器的选择（10 ) 4. 5 电缆的选择(10) 5 控制、保护与安全措施门幻5. 1 一般规定门2) 5.2 控制（12) 5. 3保护（13 ) 5. 4 电磁兼容与抗干扰（14 ) 5.5 接地（臼）6 变频调速系统设备布置. ( 16 ) 6.1 使用环境条件。.( 16 ) 6.2 设备布置(16) 附录A变频调速系统对厂用电源谐波影响限制的规定. . . . . . . ( 17 ) 本标准用词说明引用标准名录.( 20) 附t条文说明 2 Contents 1 General provisions ( 1 ) 2 Terms ( 2 ) 3 Design for variable frequency control system( 3 ) 3. 1 General requirements ( 33. 2 System wiring ( 3 ) 3. 3 Performance index of variable frequency drive ( 6 ) 4 Equipment selection of variable frequency control system( 7 ) 4. 1 General requirements ( 7 ) 4. 2 Variable frequency drive selection . ( 7 ) 4.3 M。torselection ( 9 ) 4. 4 Conductor and electrical equipment selection ( 10) 4. 5 Cable selection (10) 5 Control, protection and safety measures( 12 ) 5. 1 General requirements ( 12 ) 5. 2 Control( 12 ) 5. 3 Protection ( 13) 5. 4 Electromagnetic compatibility and anti-interference ( 14 ) 5. 5 Grounding (15) 6 Arrangement of the equipment for variable frequency control system( 16 ) 6. 1 Environment requirements( 16 ) 6. 2 Arrangement of equipment ( 16 ) Appendix A The provision of harmonic restrictions for 3 variable frequency control system on the auxiliary power( 17 ) Explanation of wording in this standard ( 19 ) List of quoted standards ( 20) Addition: Explanation of provisions ( 21 ) 4 1总则1. o. 1 为在设计中合理选用变频调速系统，提高能源利用效率，实现辅机设备高效节能运行，制定本标准。1. o. 2 本标准适用于新建、扩建或改建的火力发电厂电压等级为lOkV及以下异步电动机变频调速系统设计。1. o. 3 变频调速系统设计不应影响机组运行的安全性，系统设备选择应贯彻执行技术成熟、性能可靠、经济适用、使用维护方便的原则。1. o. 4 变频调速系统设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 2术语2. 0. 1 变频调速系统variable frequency control system 采用变频器改变输出频率和输出电压控制交流异步电动机转速的三相交流电气传动系统。变频调速系统按直接驱动电动机的额定电压等级分为高压变频调速系统和低压变频调速系统。2. o. 2 变频器variable frequency drive 利用电力电子器件的通断将工频电源转换为其他频率电獗的一种供电装置。2.0.3 高压变频帮high voltage variable frequency drive 用于驱动额定电压lkVlOkV交流异步电动机的变频器。2. 0. 4 低压变频器low voltage variable frequency drive 用于驱动额定电压lkV以下交流异步电动机的通用或专用变频器。2. o. 5 “一拖一”方式one-one model 由一台变频器只为一台电动机供电的接线形式。2.0.6 “一拖二”方式one-two model 由一台变频器，通过设置和操作必要的开关设备，可为两台电动机中任一台供电的接线形式。2.0.7交直交ac-de-ac 变频器的一种结构形式。其特征是将交流输人电源，经过整流成为直流电，然后通过中间直流环节逆变成可变频率及电压的交流电源的形式。2. 0. 8交交ac- ac 变频器的一种结构形式。其特征是将交流输入电源，无中间直流环节，直接转成可变频率及电压的交流电源的形式。 2 3 变频调速系统设计3. 1一般规定3. 1. 1 变频调速系统应根据工艺负荷特性和运行工况进行设置。3. 1. 2 变频调速系统基本结构和性能应符合现行国家标准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GB/T12668. 2和调速电气传动系统第4部分：一般要求交流电压lOOOV以上但不超过35kV的交流电气传动系统额定值的规定GB/T12668. 4的有关规定。3. 1. 3 高压变频调速系统可由下列部分组成：1 主回路包括主电源开关、高压变频器及变压器等；2 旁路回路包括旁路切换及操作设备；3 控制保护电路包括控制保护设备及其辅助设备34 异步电动机。3. 1. 4 低压变频调速系统可由下列部分组成：1 主回路包括主电源开关、低压变频器等；2 控制保护电路包括控制保护设备及其辅助设备；3 异步电动机。3. 1. 5 低压变频调速系统可设置下列设备z1 输入、输出谐波滤波器；2 输入、输出电抗器或正弦滤波器；3 输入功率因数补偿装置。3. 2系统接线3. 2. 1 高压变频调速系统接线设汁宜符合下列规定：1 连续运行无备用的负载宜采用“一拖一”方式（图3.2. 1-1)。 3 L_ 图3.2. 1-1 高压变频器“一拖一”方式注：IA、Al.A2,A3指断Brr器或接触器。点划线框内我示变织都成套范围2 A2,A3之间具有机械或电气闭锁2 两台互为备用的负载宜采用“一拖二”方式图3.2. 1-2或图3.2. 1-3），当需要时也可采用“一拖一”方式。丁丁7因3.2. 1-2 高压变频指“一拖二”方式A注：1 A、Al、A2、A3,B、Bl、四、国指断路j;l或接触量.点划线框内表示变频都成套范围2 Al与Bl、A2与A3、B2与ID具有机械或电气闭锁 4 一一寸i I 商压变频器I i ! Al立-=1s1! L 图3.2. 1-3 高压变颇器“一拖二”方式B注g1 A、归、C、Al,Bl指断Bll,g或接触器点划线框内表示变颜器成套范围。2 Al与Bl具有机械或电气闭锁。3 三台且至少一台备用的负载宜根据变频器的设置数量采用以下方式：1)当设置一台变频器时，宜采用“一拖二”方式，当需要时也可采用“一拖一”方式；2）当设置二台变频器时，一台变频器宜采用“一拖一”方式，另一台变频器可采用“一拖二”方式。3. 2. 2 高压变频调速系统宜设置工频旁路设施，并宜符合下列规定：1 采用“一拖一”方式时，其旁路回路宜采用手动切换方式；2 采用“一拖二”方式时，如条件允许，备用负载的旁路回路可采用自动切换方式。3. 2. 3 低压变频调速系统宜采用“一拖一”方式（图3.2. 3），可不配置工频旁路。 5 面电动机图3.2. 3 低压变频器“一拖一”方式3.3 变频器性能指标3.3.1 变频器平均无故障时间（MTBF）不宜少于50000小时。3. 3. 2 在输出额定电压、电流和负载功率因数不小于0.郎的运行条件下，高压变频器效率不应小于95%，低压变频器效率不应小于96%。3.3.3 变频器功率因数在20%100%的额定转速内不宜小于o.9. 3. 3. 4 在整个输出频率调节范围内及各相负载对称情况下，变频器输出三相线电压的不平衡度不应大于5%。3.3.5 在正常使用条件下，在整个输出频率调节范围内及各相负载对称情况下，高压变频器输出三相线电压变化率不应大于lOOOV，低压变频椿输出三相线电压变化率不应大于lSOOV /.s。3.3.6在整个频率调节范围内，被驱动电动机应能保持稳定运行，在最高输出频率时，变频器的输出电流（功率）不应超过额定电流功率的110%。3.3.7 在输出频率调节范围内，高压变频器频率分辨率不宜大于O. 02Hz，低压变频器频率分辨率不应大于O.05Hzo 3.3.8 在正常工作条件下，在距设备0.5m远、距地面1.2m离蔼围内，高压变频器及其所属部件运行发出的噪声不应大于80dB,低压变频器及其所属部件运行发出的噪声不应大于70础。 6 4 变频调速系统设备选择4.1 般规定4. 1. 1 变频调速系统设备应满足电气设备使用条件和环境使用条件要求。4. 1. 2 变频调速系统宜选择谐波电压和谐波电流低的变频器，变频器对厂用母线的谐波影响限制量应符合本标准附录A的规定，当谐波含量超出允许值时，宜采取抑制和耐受措施。4. 2 变频器的选择4. 2. 1 变频器容量与负载电动机的额定容量应相匹配，并应同时满足下列条件1 变频器输出容量不宜小子电动机额定容量的1. 1倍；2 变频器输出电流不应小于电动机额定电流，并宜考虑1. 051. 1的电流修正系数。4. 2. 2 当具有下列工况或要求时，变频器容量应按下列规定进行修正：1 变频器同时驱动多台电动机并列运行时，其容量不宜小于同时运行的电动机容量之和；2 对于频繁启动、制动负载或重载启动负载，当其最大工作电流超过变频器过载能力时，变频器输出电流应按最大工作电流选择；3 当电动机容量裕度偏大且负载容量尚留有裕度时，变频器容量可按负载轴功率折算至电动机输入功率选择，但变频器容量不应小于电动机额定容量。4. 2. 3 变频器电压值应按下列原则确定： 7 1 额定输人电压应采用厂用母线标称电压；2 输出电压不应小于电动机额定电压。4. 2. 4 变频器额定输出电流应按本标准第4.2.1条的规定选择，并应符合下列规定：1 最小输出工作电流不应大于电动机最小转矩时的输出电流；2 最大输出电流不应小于电动机可能的最大运行转速电流。4. 2. s 变频器输出频率范围应满足工艺负载或电动机允许调速范围要求。4. 2. 6 变频器过载能力应满足在额定转速范围内，最大连续输出电流在120%额定电流时，持续时间不应小于lmin;150%额定电流时，持续时间不应小于3s.4. 2. 7 变频器输出电压变化率不应对电动机绝缘产生损害，当输出电压变化率超出本标准第3.3. 5条规定限制时，应设置滤波装置或采取其他有效措施。4. 2. 8 变频器的控制方式应与工艺负载特性、电动机特性及其运行工况相适应，并应符合下列规定：1 二次方类负载宜选用电压频率比控制方式；2 恒转矩类负载宜选用矢量控制方式或直接转矩控制方式；3 当一台变频器同时驱动多台电动机并列运行时，应选用电压频率比控制方式4.2. 9 高压变频器的选择除应符合本标准第4.2.1条第4.2. 8条的规定外，还应符合下列规定：1 宜采用交直交电压源型，也可采用交直交电流源型；2 宜采用12脉冲及以上整流器结构；3 宜选择高一高接线。4. 2.10 低压变频器宜采用交一直交电压源型。4. 2. 11 直接空冷系统轴流风机变频器的选择除应符合本标准第 8 4. 2. 1条第4.2. 8条和第4.2.10条的规定外，还应符合下列规定：1 宜选用适应正反转运行的变频器；2 宜选用低噪声变频器和低噪声电动机53 宜选用输入、输出谐波滤波器；4 输出端宜配置正弦滤波器，也可采用电抗器；s 当技术经济合理时，也可配置12脉冲整流的低压变频器。4. 2. 12 为给煤机、给粉机供电的变频器宜具备低电压穿越能力。4.2.13 变频器玲却方式应根据额定容量、使用环境条件等进行合理选择。4.2. 14 当环境温度大于40、海拔高度超出lOOOm或超过制造厂规定的海拔高度值时，应考虑降额修正。变1颇攒的降额修正系数宜采用制造厂的推荐值。4.3 电动机的选择4. 3.1 变频调速系统电动机的基本性能和技术要求应符合现行国家标准旋转电机定额和性能GB755、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GB10068、旋转电机噪声测定方法及限值第3部分：噪声限值GB10069. 3，（变频器供电的笼型感应电动机应用导则GB/T20161和现行行业标准火力发电厂厂用电设计技术规程师L/T5153的相关规定。4.3.2 当采用变频专用电动机时，电动机的性能和技术要求应符合现行国家标准变频器供电笼型感应电动机设计和性能导则GB/T 21209和变频调速专用三相异步电动机绝缘规范GB/T21707的有关规定。4.3.3 变频调速系统电动机应采用高效节能型三相异步电动机，并应符合下列规定：1 高压变频调速系统宜选用标准笼型感应电动机；2 低压变频调速系统宜选用变频专用电动机。 9 4.3.4 变频调速系统电动机宜采用强制冷却方式，当采用自然冷却时，电动机最低运行速度不应低于10%额定转速或由制造厂确认。4. 3. 5 变频调速系统电动机额定容量转矩应与负载额定容量（转矩相匹配，并应适应变频运行工况。电动机额定值应按下列条件校验：1 应满足电动机最低运行速度时的最大负载转矩需要；2 应满足电动机最大转矩时可能出现的最高转速需要。4.3.6 直接空冷系统轴流风机应选用变频专用电动机。4.4 导体和电器的选择4. 4.1 变频调速系统的导体和电器选择应符合现行行业标准导体和电器选择设计技术规定DL/T5222和火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T5153的有关规定4. 4. 2 低压变频调速系统的导体及电器额定电流值宜根据变频器厂提供的谐波数据值进行修正e当缺乏变频器厂家资料时，可按下列规定取值：1 直接为变频器供电的回路导体和电器的额定电流值可按大一级选择；2 接有大量变频器的母线段，其母线和母线进线回路电流裕度值可按该母线段变频器的工频额定电流计算之和的30%选取。4. 5 电缆的选择4. 5.1 变频调速系统电缆选择应符合现行国家标准电力工程电缆设计规范GB50217的有关规定。4. s. 2 高压变频调速系统电力电缆宜选用普通电力电缆。4.5.3 低压变频调速系统电力电缆宜选用屏蔽电力电缆或铠装电缆，也可选用变频专用电缆；当不选用变频专用电缆时，电缆截面宜按大一级选择。 10 4. 5. 4 当不采用变频专用电缆时，低压变频器与电动机之间的电力电缆应符合下列规定：1 30kW及以下电动机的接线和10mm2及以下电缆可采用不对称配置的电缆；2 大于30kW电动机的接线宜采用单芯动力线和多根接地线对称配置的电缆；3 小功率且易于布线的场所宜采用多芯屏蔽电缆；4 大容量多根并联电缆应选用对称的适于布线的连接方式。4. 5. 5 低压变频调速系统的屏敲电力电缆可按下列原则选择：1 可选用带一同心铜或铝防护层的三芯电缆；2 可选用带三根对称接地导体和一同心屏蔽铠装的三芯电缆；3 可选用利用钢或镀铸铁绞线作屏蔽铠装的三芯电缆。4.5.6 变频调速系统控制、信号、测量及保护回路的电缆应选用屏蔽型控制电缆和计算机电缆。 11 5 控制、保护与安全措施5. 1一般规定s. 1. 1 变频调速系统电气设备控制及测量设计应符合现行国家标准电力装置的电测量仪表装置设计规范GB/T50063和现行行业标准火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程DL/T5136的有关规定。5.1. 2 变频调速系统电气设备保护设计应符合现行国家标准电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范GB/T50062和现行行业标准火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T5153的有关规定。s. 1. 3 变频调速系统控制性能应满足工艺负载运行工况、运行效率、调速范围及调速精度要求。s. 1. 4 变频调速系统应具有电磁兼容及抗干扰能力。5. 2控制5. 2.1 变频调速系统控制宜采用数字化技术，变频器驱动单元宜选用智能模块结构。s. 2. 2 变频调速系统控制应提供下列基本功能z1 转差补偿功能；2 软启动功能；3 运转设定和频率设定功能；4 瞬时失电再恢复功能：5 低压变:Yi器的能耗制动功能。s. 2. 3 当运行工况需要时，变频调速系统控制宜具有下列功能：1 自调谐功能；2 再生制动功能；3 低频转矩提升功能；4 转速跟踪再启动功能。5.2.4 变频调速系统启动、制动控制及加减速时间的设计应满足系统运行、负载及电动机机械特性要求。5.2.5 变频调速系统的控制电源宜与厂用电源系统控制电源供电原则一致。高压变频器的控制电源宜由双电源供电，其中一路电源宜由在线式UPS提供，由UPS供电时应保证掉电持续时间不小于5分钟。5. 2. 6 高压变频调速系统旁路设备控制回路的设计应符合下列规定：1 当变频器及其辅助系统故障时，应将电动机从变频运行切换到工频旁路运行；2 当因变频器输出外部电缆或电动机故障时，在变频器跳闸同时可闭锁切换至工频旁路。5.2.7 变频调速系统接口信号宜包括下列内容：1 数字量输入包括变频器启动、停止、手动自动等；2 数字量输出包括变频器就绪、变频器运行、坐频器故障、变频器停止等；3 模拟量输入包括频率调节或转速给定；4 模拟量输出包括输出频率、输出电流、输出功率。5. 2. 8 变频器可配置通信接口，实现远方控制、监视及报警功能。5.3保护5. 3. 1 高压变频调速系统主回路电源元件保护设计应符合下列规定：1 变频供电回路宜按变频器结构类型元件选择；2 工频供电回路应按电动机元件选择：3 在变频方式和工频方式下都需要运行的供电回路元件，保 13 护装置宜满足两种运行方式。5.3.2 高压变频调速系统“拖二”方式旁路回路电源元件保护设计应按电动机设置。5. 3. 3 高压变频器及其辅助设备保护应包括下列内容：1 变频器输入输出过电流保护；2 变频器过载保护；3 变频器输入输出过电压保护24 变颇器欠电压保护；5 变频器超频保护；6 变频器相间短路保护57 变频器输出接地保护；8 变频器超温保护；9 变频器冷却系统异常保护；10 变频器失速保护；11 变频器输出断相或不平衡电流保护。5.3.4 低压变频器及其辅助设备保护应包括下列内容：1 变频器缺相保护；2 变频器接地保护；3 变频器输出短路保护；4 变频器输出过电流保护；5 变频器过热保护；6 变频器冷却风机异常；7 变频器失速保护。5.3.5 变频运行的电动机保护可由变频器保护功能实现。5. 4 电磁兼容与抗干扰5. 4.1 变频调速系统电磁兼容性及其试验特性应符合现行国家标准调速电气传动系统第3部分：产品电磁兼容性标准及其特定的试验方法GB/T12668. 3的有关规定。 14 5.4.2 变频调速系统可采用下列方式抑制电磁干扰：1 电源进线或变频器出线主回路安装滤波器和电抗器；2 控制仪表电源进钱回路安装控制变压器；3 控制保护回路与主回路之间的信号采用光纤；4 控制信号线布线远离变频器输入输出动力线；5 信号控制线相绞绞距小；6 降低载波频率；7 电力电缆采用屏蔽措施。5.4.3 变频调速系统的输入电源与控制回路电源宜分别供电，也可设置隔离变压器。变频器控制、测量及信号电源回路应设置独立的保护元件。s. s接地s. s. 1 变频调速系统接地设计应符合现行国家标准交流电气装置的接地设计规范GB/T50065和现行行业标准火力发电厂、变电站二次接线设计规程DL/T5136的有关规定。5. 5. 2 变频调速系统接地设计应包括系统保护接地、系统设备及电缆的抑制干扰接地。s. 5. 3 低压变频调速系统电源侧接地方式宜与低压厂用电系统接地方式一致。 15 6 变频调速系统设备布置6. 1 使用环境条件6.1. 1 变频调速系统使用环境条件应符合现行国家标准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12668.2、调速电气传动系统第4部分z一般要求交流电压lOOOV以上但不超过35kV的交流调速电气传动系统额定值的规定12668.4和现行行业标准火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T5153的有关规定。6. 1. 2 变频器应能在下列环境条件下运行：1 环境温度范围为十540；2 相对湿度为5%85%，无凝露。6. 1. 3 变频器周围不应有腐蚀性、易燃、易爆气体以及粉尘和油雾。6. 2设备布置6.2.1 变频调速系统设备布置应符合现行行业标准火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T5153的有关规定。6. 2. 2 变频器应采用屋内布置。6.2.3 高压变频器柜、直接空冷系统低压变频器柜宜布置在房间内。 16 附录A变频调速系统对厂用电源、谐波影响限制的规定A. 0.1 注入公共连接点谐波电流允许值应符合表A.0.1的规定。表A.0.1 注入公共连接点谐波电流允许值标称电压基准短路容量i皆波次数及i皆被电流允许值（A)(kV) (MV A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 6 100 43 34 21 34 14 21 11 11 8. 5 16 7. 1 13 10 100 26 20 13 20 8. 5 15 6.4 6.8 5. 1 9. 3 4. 3 7. 9 标称也压基准短路容量i皆E虫次数及i皆波电流允许值（A)(kV) CMV A) 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0.38 10 11 12 9. 7 18 8. 6 16 7.8 8. 9 7. 1 14 6. 5 12 6 100 6. 1 6.8 s. 3 10 4.7 9.0 4. 3 4. 9 3. 9 7.4 3. 6 6. 8 10 100 3. 7 4. 1 3. 2 6. 0 2.8 5.4 2. 6 2.9 2. 3 5 2. 1 4. 1 注：l当公用连接点处的最小短路容盘不同于基准短路容挝时，应按下式修正表中的i皆以电流允许t.i.,nv -” ,a IZ EHPUn s-s E A A 式中zSKI一公共连接点的报1）、短路容盘CMVA); SKz一一基准短路容量（MV A)1 l,p一一第h次i皆波电流允许值（A);lh一一短路容量为SK1l时的第h次谐波电流允许值（A)2 第Ii次i皆ilt电古Ii含有率应按下式计算：HR/1, 卡l叫式中：lh第h次i皆i皮电流方均根值hIi一一基波电流方均根值。 17 3 谐波电流含量应按下式计算：JH 在；二；74 电流总谐波畸变率应按下式计算：四Di守100(%)A.O. 2 公用电网谐波电压（相电压限值符合表A.O.2的规定。表A.0.2公用电阿诺波电压（相电压）限值电网标称电压电压总谐波畸变率各次i皆被电压含有率%(kV) %)奇次o. 38 5.0 4.0 6 4. 0 3. 2 10 注：1 第h次谐波电压含有率应按下式计算：HRUh在阳%式中zu，一一第h次谐波电压方均根值）; U1一一基波电压（方均很值。2 谐波电E含盘应按下式计算z一在二二；3 电压总i皆波筒变率应续下式计算2THDu窍阳%lB 偶次2.0 1. 6 本标准用词说明1 为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的z正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜气的表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合的规定”或“应按执行”。 19 引用标准名录电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范GB/T50062 电力装置的电测量仪表装置设计规范GB/T50063 交流电气装置的接地设计规范GB/T50065 电力工程电缆设计规范GB50217 旋转电机定额和性能GB755 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GB10068 旋转电机噪声测定方法及限值第3部分z噪 声限值GB 10069. 3 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GB/T12668. 2 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GB12668. 3 调速电气传动系统第4部分一般要求交流电压lOOOV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/T 12668. 1 变频器供电的笼型感应电动机应用导则GB/T20161 变频器供电笼型感应电动机设计和性能导则GB/T21209 变频调速专用三相异步电动机绝缘规范GB/T21707 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5136 火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T5153 导体和电器选择设计技术规定DL/T5222 20 中华人民共和国电力行业标准火力发电厂变频调速系统设计导员。DL/T 5521-2016 条文说明制订说明火力发电厂变频调速系统设计导则DL/T5521-2016，经国家能源局2016年12月5日以第9号公告批准发布。本标准在制订过程中，认真贯彻执行国家的技术经济及节能减排政策，使火力发电厂变频调速系统设计达到技术先进、经济合理、质量保证、安全适用的水平。通过总结火力发电厂变频调速系统的运行管理经验，调查变频器运行现状及存在问题，收集相关经验和数据，对火力发电厂变频调速系统设计提出基本要求；在深入分析研究有关变频器产品使用、制造标准内容的基础上，借鉴工程实践经验，收集各制造厂变频器产品特性及设计中的经验和存在问题，为编制本标准提供依据。本标准在变颇器对电网及电动机的谐波污染与抑制措施、变频电缆的应用及推广方面尚需深入研究，以期有效指导变频调速系统的设计和应用。为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。 23 目次1总则（27) 2术语（28) 3 变频调速系统设计们3. 1 一般规定( 29 ) 3. 2 系统接线( 34) 3.3 变频器性能指标（35 ) 4 变频调速系统设备选择( 37 ) 4. 1 一般规定( 37) 4. 2 变频器的选择（37) 4.3 电动机的选择（）4.4 导体和电器的选择（41 ) 4.5 电缆的选择（41 ) 5 控制、保护与安全措施.（44) 5. 2 控制（44) 5. 3 保护（44) 5. 4 电磁兼容与抗干扰（45 ) 5. 5 接地（45) 6 变频调速系统设备布置6. 2 设备布置U们 25 1总则1. o. 2 火力发电厂通常包括燃煤发电厂、燃气发电广、燃油发电厂和垃圾发电厂。本标准适用范围为“火力发电厂电压等级为lOkV及以下异步电动机变频调速系统设计”，目的是实现节能降耗，提高设备运行效率。对于某些负载，仅在机组启动过程投入或因容量大、自启动受限等因素要求配置的变频调速装置，不在本标准规定的范围内，如燃机变频启动装置等。 27 2术语2. o. 1根据调速电气砖，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GB/T12668. 2和调速电气传动系统第4部分：一般要求交流电压lOOOV以上但不超过35kV的交流电气传动系统额定值的规定GB/T12668. 4对“交流电气传动系统CPDS）”的定义范畴，提出“变频调速系统”定义。同时，为了与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GB/T12668. 2和调速电气传动系统第4部分z一般要求交流电压lOOOV以上但不超过35kV的交流电气传动系统额定值的规定GB/T12668. 4规定范围保持一致，便于明确各自的组成内容，引出“高压变频调速系统”和“低压变频调速系统”的分类定义。 28 3 变频调速系统设计3. 1一般规定3.1.1 本条明确了工艺系统的负载配置变频调速装置的基本原则。本标准适用于以提高能源利用效率，实现辅机设备高效节能运行为目的配置的变频调速装置。由于工艺系统的负载调速方式选择与工艺系统设置、负载形式、负载机械特性、负载配置数量及其运行方式等条件密切相关，因此辅机系统负载是否采用变频调速装置以及变频调速装置的配置需经过工艺专业的技术经济比较确定。在实际工程中变频调速装置的应用状况：锅炉部分重要风机是否设置变频器一般根据设备形式确定二引风机一般选调速离心式风机、动叶可调轴流式风机或静叶可调轴流式风机，对于离心式风机适宜变频调速，大容量机组引风机在选用静叶可调轴流式风机时也可配置变频调速装置，而对于动叶可调轴流式风机一般不需要配置变频调速装置。送风机一般选动叶可调轴流式风机，也有选离心式风机的，对于动叶可调轴式流风机一般不需配变频调速装置，当选用离心风机时可考虑采用变频调速装置。汽机部分凝结水泵广泛采用变频调速装置驱动。一般按纯凝机组、供热机组条件装设两台100%容量凝结水泵或三台50%容量凝结水泵，其中三台50%容量的凝结水泵两台工作一台备用。热网系统的补给水泵一般采用变频调速。锅炉制粉系统的给煤机、给粉机广泛采用变频调速驱动。制粉系统一次风机在选用离心式风机时可考虑奕频调速装置驱动， 29 但由于一次风机存在喘振失速风险，所以在实际中应用案例并不多见。直接空冷系统轴流风机运行工况受季节性变化影响较大。在寒冷地区、温差大，运行方式变化较大的条件下，轴流风机选用变频调速比定速或双速风机的经济性好，因此一般均采用变频调速驱动。电动给水泵采用液力藕合器调速方式比较多，在改造案例中，也有采用变频器调速装置的。供热电厂母管制电动给水系统，通过变频的调速给水泵与寇速给水泵并列运行，共同维持母管压力恒定，可提高给水质量，降低厂用电率。供水系统循环水泵采用变频调速方式较少，而供热机组供水系统循环水泵采用变频器的可行性和必要性大于纯凝机组。除灰（渣系统，由于运行条件比较恶劣，操作频繁，电动机易过负荷，因此在电厂灰浆泵、渣浆泵采用变频调速装置更具有实际意义，可改善工艺条件和延长设备的使用寿命，减少维修工作量。通过对应用案例统计分析，火力发电厂工艺系统的负载采用变频调速装置的广泛程度各不相同。表l给出火力发电厂通常应用变频调速系统的工艺负载清单，供参考。表1力发电厂变频调速系统应用一览表序号名称电压等级备注一锅炉部分1 引风机离压一般离心风机或静叶可调轴流风机时应用2 送风机商E一般离心风机应用3 一次风机高压一般离心风机应用4 增压风机高压一般离心风机应用5 窒压机高压或低压6 给煤机低压刮板给煤机或称直给煤机7 给粉饥低压叶轮给粉饥 30 续表1序号名称也压等级备注（二汽机部分1 凝结商压2 电动给水泵高压一般在供热机组上应用3 热网循环水泵高压4 加热器凝结水泵商E一般在供热机组上应用5 补给水泵商压或压压一般在供热机组上应用6 热间疏泵低压（主）除灰部分1 灰浆泵高压或低压2 灰渣泵高压或低压四供水部分l 循环水泵高压一般在供热机组上应用2 冲洗水泵低压3 工业水泵低压五直接空冷机组空冷岛部分l 轴流风机低压六）化学部分1 反渗透商压亵低压2 超滤反洗水泵11压3 自动加药计量泵低压包括酸碱、还原、阻垢）自动加药计量泵4 除盐水补水泵低压5 消Jk泵低压6 波清水泵低压7 原水提升泵低压七给排水部分1 生活消防水亵低应2 中间水泵低压（八）输煤部分1 nt轮给煤机低压 31 3.1. 3参考现行国家标准调速电气传动系统第4部分：一般要求交流电压lOOOV以上但不超过35kV的交流电气传动系统额定值的规定GB/T12668. 4“电气传动系统（PDS）”框图定义，本标准与其保持一致。高压变频调速系统组成框图见图lo于丰气气主但至主图l高压变频调速系统框罔3.1. 4参考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GB/T12668.2对“电气传动系统CPDS）”框图的定义，本标准与其保持一致。低压变频调速系统组成框图见图2。3.1. 5 本条是基于低压变频器的谐波