前言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国电力电子系统和设备标准化技术委员会(SAC/TC 60)归口。
本文件起草单位:湖北春田电工技术有限公司、中国化学工程第六建设有限公司、武汉工程大学、中正国际认证(深圳)有限公司、大禹电气科技股份有限公司、襄阳市知识产权保护中心(襄阳市信息与标准化所)、西安电力电子技术研究所有限公司、中石化广州工程有限公司、湖北创全电气有限公司、长沙奥托自动化技术有限公司、万洲电气股份有限公司、宜昌市信息与标准化所、中国五环工程有限公司、武汉检安石化工程有限公司、大力电工襄阳股份有限公司、台州西普电气有限公司、中韩(武汉)石油化工有限公司、佳木斯防爆电机有限公司、湖北省市场监督管理局行政许可技术评审中心。
本文件主要起草人:余龙海、韩国华、朱道维、戴耀南、刘久明、洪汉玉、肖少兵、戴正平、蒋婷、刘先舟、金友爱、蔚红旗、赵永明、焦锐锋、史华、张琴剑、黄跃进、黄欣、秦朝晖、施文丰、毛以俊、杜元刚、刘博宜、许长安、董添华、章力源、吴麟。
1 范围
本文件规定了石化化工用软起动装置的产品分类、选用原则、技术要求、检验规则、标识、包装、运输、贮存,并描述了相应的试验方法。
本文件适用于石化化工用额定电压 0.38 kV~10 kV 的三相交流电动机软起动装置的生产、销售、检验检测与安装使用。
本文件不适用于安装在具有爆炸危险和化学腐蚀性场所的石化化工用软起动装置。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 311.1—2012 绝缘配合 第1部分:定义、原则和规则
GB/T 755—2025 旋转电机 定额与性能
GB/T 3859.1—2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第 1⁃1 部分:基本要求规范
GB/T 4025 人机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和操作器件的编码规则
GB/T 4026 人机界面标志标识的基本和安全规则 设备端子、导体终端和导体的标识
GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码)
GB/T 4798.3—2023 环境条件分类 环境参数组分类及其严酷程度分级 第3部分:有气候防护场所固定使用
GB/T 6995(所有部分) 电线电缆识别标志方法
GB/T 14598.303 数字式电动机综合保护装置通用技术条件
GB/T 16935.1—2023 低压供电系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验
GB/T 26218.1—2010 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第1部分:定义、信息和一般原则
GB/T 33984 电动机软起动装置 术语
GB/T 34927 电动机软起动装置 通用技术条件
GB/T 34928 负载换相型软起动装置
GB/T 34929 单元级联型软起动装置
GB/T 36417.3 全分布式工业控制网络 第3部分:接口通用要求
GB/T 37405 高压晶闸管相控调压软起动装置
3 术语和定义
GB/T 33984 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
低压软起动装置 low voltage soft⁃start device
交流额定电压不大于 1 kV(或 1.14 kV)的软起动装置。
3.2
高压软起动装置 high voltage soft-start device
交流额定电压大于 1 kV(或 1.14 kV),且不大于 10 kV 的软起动装置。
旁路 bypass
软起动装置内部或外部的替代电源通路。
4 产品分类、选用和使用条件
4.1 产品分类和选用
石化化工用软起动装置(以下简称“软起动装置”)的分类、选用原则和选型方法见附录 A。选型及订货时,供需双方需要提供的资料和参数见附录 B。
4.2 环境条件
4.2.1 正常使用环境条件
4.2.1.1 环境温度
半导体变流器类软起动装置、电磁调压软起动装置、磁控软起动装置、液体电阻软起动装置、热变电阻软起动装置周围环境温度应为 0 ℃~40 ℃,温度波动率不应超过 5 ℃/h。
注:半导体变流器类软起动装置包括晶闸管相控调压软起动装置、低压变频软起动装置、单元级联型软起动装置和负载换相型软起动装置。
自耦降压软起动装置、降压补偿软起动装置、固态降补软起动装置、频敏变阻器软起动装置周围环境温度应为-25 ℃~+40 ℃。
4.2.1.2 相对湿度
软起动装置周围空气相对湿度应为 5%~85%,相对湿度的变化率不应超过 5%/h,无凝露。
4.2.1.3 污染等级
低压软起动装置安装场所的微观环境污染等级应满足或优于 GB/T 16935.1—2023 中 4.5.2 规定的污染等级 3 级。
高压软起动装置安装场所空气不应明显受到尘埃、烟、腐蚀性和/或可燃性气体、蒸汽或盐雾的污染,污秽等级不应超过 GB/T 26218.1—2010 规定的现场污秽度(SPS)等级中的“a”,机械活性物质(沙和尘)条件等级应满足或优于 GB/T 4798.3—2023 规定的 3S5 级。
4.2.1.4 海拔
软起动装置安装场所的海拔不应超过 1 000 m。
对于安装场所海拔超过 1 000 m 的高压软起动装置,应按照 GB/T 311.1—2012 中附录 B 给出的海拔修正因数进行绝缘配合的海拔修正。
对于安装场所海拔不超过 2 000 m 的低压软起动装置,不需要采取特别的措施。更高的海拔应按照GB/T 16935.1—2023 中 5.2.3.4 进行绝缘配合的海拔修正。
4.2.2 正常使用电气条件
软起动装置应在下列电气条件下正常工作。
a) 三相交流供电电源电压为 0.38 kV、0.66 kV、1 kV(1.14 kV)、3 kV(3.3 kV)、6 kV、10 kV,电压变化范围为-15%~+10%。
b) 供电电源频率为 50 Hz,频率变化率不超过±1 Hz/s。频率变化范围:
1) 半导体变流器类软起动装置:不超过±1 Hz;
2) 其他软起动装置(诸如自耦降压软起动装置、降压补偿软起动装置、固态降补软起动装置、频敏变阻器软起动装置、液体电阻软起动装置、热变电阻软起动装置、电磁调压软起动装置、磁控软起动装置):不超过±2 Hz。
c) 供电电源电压负序分量不超过 2%。
d) 供电电源电压总谐波畸变不超过 4%。
e) 控制电源电压为交流 220 V(50 Hz)、交流 380 V(50 Hz)、直流 220 V 或直流 110 V,电压波动范围不超过±10%。
软起动装置正常使用所需要的供电电源短路容量等,宜由供需双方在供货技术协议中明确规定。
4.2.3 正常使用机械条件
软起动装置正常使用所需要的机械条件(例如电动机起动力矩、阻力矩等)宜由制造商在产品说明书中明示或供需双方在供货技术协议中明确规定。
4.3 非正常使用条件
不符合 4.2 规定的都属于非正常使用条件。如果有非正常使用的情形,供需双方应协商确定并在供货技术协议中明确规定需要采取的措施(如果有)。
4.4 安装要求
符合本文件的软起动装置为户内安装,安装倾斜度不应超过 5°。
5 基本参数
5.1 额定电压
软起动装置的额定电压按照 GB/T 34927 给出的方法进行标定。
5.2 额定电流
软起动装置的额定电流按照 GB/T 34927 给出的方法进行标定。
5.3 额定功率
软起动装置的额定功率应以推荐拖动的最大功率电动机的额定功率标定。
5.4 最大起动电流
软起动装置的最大起动电流以电动机软起动过程中,软起动装置的最大输出电流有效值标定。起动时间和允许重复起动次数等起动性能指标应纳入确定最大起动电流的关联因素。
5.5 额定频率
降压软起动装置的额定频率为 50 Hz。
变频软起动装置的额定频率范围为 1 Hz~50 Hz。
5.6 工作制
软起动装置适配 GB/T 755—2025 规定的 S1 工作制电动机的软起动。
制造商宜参照 GB/T 3859.1—2013 中 6.4.3.2a)给出软起动装置额定工作制的量化指标,例如起动间隔时间(空载期)。
注:起动间隔时间为软起动装置所有部分的温度都降低到环境温度±2 ℃范围以内所需要的时间。
6 技术要求
6.1 一般要求
6.1.1 外观和结构
软起动装置的柜体表面应方正、无裂纹、无明显变形、无锈蚀;表面静电喷塑,涂层均匀、牢固;柜门开启灵活,开启角度不小于 90°;铭牌、安全标识、接地标识等文字符号清晰、易见。
软起动装置的柜体应具有足够的机械强度,能承受运输、安装、运行中的应力。
软起动装置内部零部件、元器件应安装牢固、排列整齐、维护空间充足。
6.1.2 印制线路板
软起动装置内部所有印制线路板应做三防(防潮、防霉、防盐雾腐蚀)涂覆处理。
6.1.3 指示灯和按钮的颜色
软起动装置的指示灯和按钮的颜色应符合 GB/T 4025 的规定。
6.1.4 端子、导体终端和导体的标识
软起动装置的端子、导体终端和导体的标识应符合 GB/T 4026 的规定。
6.1.5 导线颜色
软起动装置的导线颜色应符合 GB/T 6995(所有部分)的规定。
6.1.6 电气连接
软起动装置应根据额定绝缘电压确定导线绝缘等级和规格型号。
两个连接端子之间的电线不应有中间接头或焊点,应在固定的端子上进行连接。
通常,一个端子上只能连接一根导线。
6.1.7 冷却方式
软起动装置宜采用自然冷却或强迫风冷。需要采取特别措施时,制造商应提供必要的说明。
6.1.8 辅助电路
软起动装置的数字控制和通信设备(如果有)应符合供应商给出的特殊安装规范以及相关安全指南的要求。
软起动装置使用的通信电缆及其连接应符合相应的通信电缆规范。通信电缆、控制电缆应与动力电缆或母线分开,通信电缆宜尽可能远离母线或与母线的走向垂直。
软起动装置使用的光纤电缆及其连接应符合相应的通信光纤电缆规范。
6.1.9 防腐蚀
软起动装置应采用合适的材料或在裸露金属的表面涂敷防护层等防腐措施。所有黑色金属件均应有防护层。
6.1.10 人机界面标志标识
软起动装置的人机界面标志标识应符合 GB/T 34927 的规定。
6.1.11 柜门安全联锁
软起动装置的柜门安全联锁应符合 GB/T 34927 的规定。
6.2 外壳防护等级
软起动装置的外壳防护等级应符合 GB/T 34927 的规定。
6.3 电击防护
软起动装置的电击防护应符合 GB/T 34927 的规定。
6.4 保护接地导体的截面积和接地连续性
软起动装置保护接地导体的截面积和接地连续性应符合 GB/T 34927 的规定。
6.5 工频耐受电压
软起动装置的工频耐受电压应符合 GB/T 34927 的规定。
6.6 绝缘电阻
软起动装置的绝缘电阻应符合 GB/T 34927 的规定。
6.7 电气间隙和爬电距离
软起动装置的电气间隙和爬电距离应符合 GB/T 34927 的规定。
6.8 温升
软起动装置的温升应符合 GB/T 34927 的规定。
6.9 噪声
软起动装置的噪声应符合 GB/T 34927 的规定。
6.10 电磁兼容性(EMC)
半导体变流器类软起动装置、电磁调压软起动装置、磁控软起动装置的电磁兼容性应符合各自产品标准的规定。
其他软起动装置诸如自耦降压软起动装置、降压补偿软起动装置、固态降补软起动装置、频敏变阻器软起动装置、液体电阻软起动装置、热变电阻软起动装置不作电磁兼容性要求。
6.11 起动性能
6.11.1 通则
高压晶闸管相控调压软起动装置、负载换相型软起动装置、单元级联型软起动装置的起动性能应分别符合 GB/T 37405、GB/T 34928、GB/T 34929 的规定。
其他软起动装置的起动性能应符合 GB/T 34927 和 6.11.2~6.11.4 的规定。
6.11.2 起动电压特性
软起动装置应按照规定的输出电压特性输出起动电压。软起动过程中,起动电压大小的偏差不应大于 10%,软起动时间的偏差不应大于 20%。
6.11.3 起动电流特性
与输出电压特性相对应,软起动装置应按照规定的起动电流特性输出起动电流。软起动过程中,起动电流大小的偏差不应大于 10%,软起动时间的偏差不应大于 20%。
不同类别软起动装置的软起动电流比和软起动时间见表 A.2。
6.11.4 重复起动
制造商宜针对不同软起动装置给出允许重复起动次数、允许重复起动时间或起动间隔时间。
6.12 直接起动
具有直接起动功能的软起动装置的操作面板应配置直接起动和软起动模式转换开关。
直接起动为全压起动方式。直接起动时的电动机保护应由电动机运行主断路器承担,直接起动电流和电动机运行电流应由旁路开关承载,软起动回路的输入和输出开关分断,软起动保护回路应退出保护。
转子变阻软起动装置不应直接起动。
6.13 旁路
具有直接起动功能的软起动装置,配置的旁路开关应具有直接起动电动机的载流能力和必要的分断能力,且与软起动回路的输出开关互锁,避免同时输出。
除转子变阻软起动装置外,软起动装置的旁路开关闭合后,软起动保护回路应同时退出保护。制造商宜针对不同软起动装置给出旁路开关闭合与软起动回路的输入和输出开关分断的顺序。
转子变阻软起动装置的旁路开关闭合后,无需脱离电动机转子回路。
不同类别软起动装置的软起动回路方案及典型配置见附录 C。
6.14 保护功能
6.14.1 通则
软起动装置的保护功能应符合 GB/T 34927 的规定。软起动装置的软起动过程保护应符合 6.14.2、6.14.3 的规定。
软起动过程中,电动机和线路保护功能由软起动装置和上级断路器共同承担。直接起动过程保护和电动机的运行保护由电动机运行断路器独立承担。当软起动装置的上级断路器与电动机运行断路器共用同一个断路器时,软起动过程保护和直接起动过程保护应相互独立。
软起动装置应配置保护信号接口,便于接入紧急停车信号以及软起动过程中的机械和电气联动保护信号。
6.14.2 低压软起动装置软起动过程保护
低压软起动装置软起动过程保护包括但不限于:
过电流保护;
接地保护;
缺相保护;
欠电压保护。
6.14.3 高压软起动装置软起动过程保护
高压软起动装置软起动过程保护允许使用电动机综合保护装置,保护项目包括但不限于:
过电流保护(保护整定值宜考虑所选用的软起动装置的特性);
电流速断保护(保护整定值宜考虑所选用的软起动装置的特性);
单相接地保护;
堵转保护;
起动超时保护;
飞逸转速保护(适用于变频软起动装置及多机组电动机转速超过额定转速 1.1 倍时)。
注:根据 GB/T 14598.303,电动机综合保护装置是将电动机的保护、测量、控制、通信等功能集成于一体的装置。
6.15 控制和通信
6.15.1 通则
软起动装置的控制和通信应符合 GB/T 34927 和 6.15.2~6.15.5 的规定。
6.15.2 可编程序控制器(PLC)
配置可编程序控制器(PLC)的软起动装置,制造商应给出可验证的输入输出列表、控制流程、接口标准和通信协议。
6.15.3 通信接口
软起动装置的通信接口应符合 GB/T 36417.3 的规定。
6.15.4 通信协议
具有通信接口的软起动装置,产品说明书中应明确相应使用的通信协议。
6.15.5 远程故障诊断(如果有)
配置远程故障诊断系统的软起动装置,应传输故障现象、故障发生时间、故障代码等有效信息,以及故障发生前后的原始软起动过程数据。
7 试验方法
7.1 一般检验
软起动装置的一般检验通过目测(必要时使用测量工具)对如下项目进行:
外观和结构;
—印制线路板;
指示灯和按钮的颜色;
端子、导体终端和导体的标识;
导线颜色;
电气连接;
冷却方式;
辅助电路;
防腐蚀;
人机界面标志标识;
柜门安全联锁。
7.2 外壳防护等级试验
软起动装置的外壳防护等级试验按照 GB/T 4208 的规定进行。
7.3 电击防护试验
软起动装置的电击防护试验按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.4 保护接地导体的截面积和接地连续性检查
软起动装置保护接地导体的截面积和接地连续性检查按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.5 工频耐受电压试验
软起动装置的工频耐受电压试验按照 GB/T 34927 的规定进行。试验中,不应发生击穿、闪络或试验电压突然下降。试验后,绝缘性能不应有明显下降。
7.6 绝缘电阻测量
软起动装置的绝缘电阻测量按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.7 电气间隙和爬电距离测量
软起动装置的电气间隙和爬电距离测量按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.8 温升试验
软起动装置的温升试验按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.9 噪声测量
软起动装置的噪声测量按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.10 电磁兼容性试验
对于有电磁兼容性要求的软起动装置,电磁兼容性试验按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.11 起动性能试验
7.11.1 通则
高压晶闸管相控调压软起动装置、负载换相型软起动装置、单元级联型软起动装置的起动性能试验分别按照 GB/T 37405、GB/T 34928、GB/T 34929 的规定执行。
其他类别软起动装置的起动性能试验按照 GB/T 34927 和 7.11.2~7.11.3 的规定执行。
7.11.2 起动电压特性和起动电流特性试验
起动性能试验以与受试软起动装置相匹配的电动机及其拖动的机械作为负载。
试验时,起动电动机,使用有录波功能的仪器记录电动机软起动过程中的起动电压特性曲线和起动电流特性曲线,与规定的起动电压特性曲线和起动电流特性曲线对比。
7.11.3 重复起动试验
制造商给出允许重复起动次数或允许重复起动时间的软起动装置,以与受试软起动装置相匹配的电动机及其拖动的机械作为负载,重复起动电动机,当重复起动次数达到制造商给出的允许重复起动次数或累计起动时间达到制造商给出的允许重复起动时间时,不再进行下一次软起动,重复软起动试验结束。
制造商给出起动间隔时间的软起动装置,以与受试软起动装置相匹配的电动机及其拖动的机械作为负载,按照制造商给出的起动间隔时间重复起动 3 次(必要时可增加起动次数)。
7.12 直接起动动作试验
具有直接起动功能的软起动装置,直接起动动作试验在模拟试验条件下进行。
将转换开关置于直接起动模式,软起动回路的输入和输出开关应自动断开。按下起动按钮,软起动装置的旁路开关应闭合。观察直接起动动作流程,确认软起动保护回路退出保护。
7.13 旁路动作试验
本试验可结合 7.11.2 给出的试验进行。
试验时,观察软起动装置在电动机软起动过程结束后的旁路动作,完整记录旁路动作流程和最终状态,确认供给电动机的电流顺利转换至旁路。
7.14 保护功能试验
7.14.1 通则
除另有规定外,软起动装置的保护功能试验按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.14.2 低压软起动装置软起动过程保护试验
低压软起动装置的软起动过程保护试验在模拟试验条件下进行。通过模拟过电流、接地、缺相、欠电压等故障信号,观察软起动装置的保护动作。
7.14.3 高压软起动装置软起动过程保护试验
高压软起动装置的软起动过程保护试验在模拟试验条件下进行。通过模拟过电流、电流速断、单相接地、堵转、起动超时、飞逸转速等故障信号,观察软起动装置的保护动作。
对于配置电动机综合保护装置的高压软起动装置,试验按照 GB/T 14598.303 规定的方法进行,观察并记录软起动装置的保护动作。
7.15 控制和通信试验
7.15.1 通则
除另有规定外,软起动装置的控制和通信试验按照 GB/T 34927 的规定进行。
7.15.2 可编程序控制器(PLC)试验
可编程序控制器(PLC)试验在模拟试验条件下进行。按照制造商的规定,采用相应的软件对输入输出列表、控制流程、接口标准和通信协议进行验证。
7.15.3 通信接口试验
软起动装置的通信接口试验按照 GB/T 36417.3 的规定进行。
7.15.4 通信协议试验
软起动装置的通信协议试验在模拟试验条件下进行。按照制造商的规定,采用相应软件进行通信验证。
7.15.5 远程故障诊断功能试验(如果有)
软起动装置的远程故障诊断功能试验在模拟试验条件下进行。通过模拟软起动装置的故障状态,确认能远程收到故障现象、故障发生时间、故障代码等有效信息,以及故障发生前后的原始软起动过程数据。
8 检验规则
8.1 检验分类
软起动装置检验分为出厂检验和型式试验。试验项目见表 1。
| 序号 | 试验项目 | 技术要求章条号 | 试验方法章条号 | 出厂检验 | 型式试验 |
| 1 | 一般要求 | 6.1 | 7.1 | √ | √ |
| 2 | 外壳防护等级 | 6.2 | 7.2 | - | √ |
| 3 | 电击防护 | 6.3 | 7.3 | √ | √ |
| 4 | 保护接地导体的截面积和接地连续性 | 6.4 | 7.4 | √ | √ |
| 5 | 工频耐受电压 | 6.5 | 7.5 | √ | √ |
| 6 | 绝缘电阻 | 6.6 | 7.6 | √ | √ |
| 序号 | 试验项目 | 技术要求章条号 | 试验方法章条号 | 出厂检验 | 型式试验 |
| 7 | 电气间隙和爬电距离 | 6.7 | 7.7 | √ | √ |
| 8 | 温升 | 6.8 | 7.8 | - | √ |
| 9 | 噪声 | 6.9 | 7.9 | - | √ |
| 10 | 电磁兼容性 | 6.10 | 7.10 | - | √ |
| 11 | 起动性能 | 6.11 | 7.11 | - | √ |
| 12 | 直接起动动作 | 6.12 | 7.12 | √ | √ |
| 13 | 旁路 | 6.13 | 7.13 | √ | √ |
| 14 | 保护功能 | 6.14 | 7.14 | √ | √ |
| 15 | 控制和通信 | 6.15 | 7.15 | √ | √ |
| 注:"√"为检验项目,"-"为不检验项目。 | |||||
8.2 出厂检验
每台软起动装置出厂前应进行出厂检验。检验合格的,出具出厂检验合格证明。检验不合格的,返工后复检。
8.3 型式检验
有下列情况之一时,应进行型式试验:
a) 新产品试制定型时;
b) 已定型的产品,当设计、工艺或关键材料更改有可能影响到产品性能时;
c) 停产 12 个月后恢复生产时;
d) 正常生产产品每隔 8 年;
e) 适用的标准版本发生变化时。
型式试验应从出厂检验合格的软起动装置中抽取 1 台进行。任一试验项目不合格,可再另外抽取 2台软起动装置进行复检。所有项目合格时,判定型式试验合格,否则判定型式试验不合格。
9 标识、包装、运输、贮存
9.1 标识
9.1.1 每台软起动装置应有铭牌作为标识,并安装在明显处。
9.1.2 软起动装置铭牌的内容应符合 GB/T 34927 的规定。
9.1.3 每台软起动装置应有明显的接地标识和安全标识。
9.2 包装
软起动装置的包装和包装箱的标识应符合 GB/T 34927 的规定。
出厂时,应随软起动装置提供下列文件或资料:
a) 合格证;
b) 装箱清单;
c) 备品备件表;
d) 安装、调试、使用、维护说明书;
e) 出厂检验报告。
9.3 运输和贮存
软起动装置的运输和贮存应符合 GB/T 34927 的规定。
附录 A (资料性)产品分类、选用原则、选型
A.1 产品分类
A.1.1 按电压等级分类
按照所拖动的电动机的标准电压等级,软起动装置分为低压软起动装置(3.1)和高压软起动装置(3.2)。
A.1.2 按产品技术原理分类
按照产品技术原理,软起动装置包含但不限于表 A.1 中的细分类别。
| 一级分类 | 二级分类 | 三级分类 | 适用的电动机结构类型 |
| 降压软起动 | 降压软起动 | 晶闸管相控调压软起动装置 | 异步起动的电动机 |
| 热变电阻软起动装置 | |||
| 电磁调压软起动装置 | |||
| 磁控软起动装置 | |||
| 自耦降压软起动 | 自耦降压软起动装置 | ||
| 降压补偿软起动 | 固态降补软起动装置 | ||
| LC型降压补偿软起动装置 | |||
| RC型降压补偿软起动装置 | |||
| 变频软起动 | 变频软起动 | 低压变频软起动装置 | |
| 单元级联型软起动装置 | |||
| 负载换相型软起动装置 | 同步起动的电动机 | ||
| 转子变阻软起动 | 液体电阻软起动 | 液体电阻软起动装置 | 绕线转子异步电动机 |
| 频敏变阻器软起动 | 频敏变阻器软起动装置 |
A.2 选用原则
A.2.1 下列情况下,宜使用软起动装置:
直接起动会造成供电电源的电压降落超过规定值;
机械负载不允许直接起动;
电动机不允许直接起动;
其他特殊要求不允许直接起动。
A.2.2 因下列目的或原因,可使用软起动装置:
减少电动机起动输入容量,降低变压器或发电机装机容量;
供电电源距离电动机较远,直接起动电缆压降较大,又不宜增加电缆截面积;
提高起动转矩才能使绕线转子电动机全负载起动;
工艺需要软起动、软停车;
特殊重要电动机及其相关设备避免承受大的冲击转矩,减少机械应力,延长电动机及其相关设备的使用寿命。
A.2.3 下列情况不宜使用软起动装置:
消防泵、排烟风机、应急喷淋泵:火灾或介质泄漏时,需瞬间达到额定扬程和流量而要求直接起动;
紧急切断阀、隔爆阀驱动电动机:介质泄漏或超压时,需毫秒级关闭阀门隔离危险区域,软起动的延时特性会导致阀门动作迟缓,存在扩大事故的风险;
火炬点火系统、惰性气体保护泵:需快速建立保护氛围或点火防爆,软起动无法满足“即时响应”要求,存在导致可燃气体积聚爆炸的风险;
油压压力低联锁跳闸的大型压缩机、风机、泵等油站的主辅油泵切换(无截止阀或截止阀动作慢)时电动机起动,以及水压低联锁跳闸的主备泵切换时电动机起动;
备用应急电动机:需随时处于“待命即启”状态,软起动装置的故障风险(例如电子元件损坏)会降低备用可靠性,因而采用无中间环节的直接起动;
防爆等级与软起动装置不兼容的设备(例如本质安全型电动机),对外部设备的能量泄漏要求极高,软起动装置的电子元件可能引入杂散电流,破坏本质安全特性;
相关标准禁止使用软起动装置的工艺装备或场景。
A.3 产品选型
A.3.1 通则
没有一种通用软起动装置能适配所有机械和电动机。任何特定的机械和电动机宜选用与之相匹配的软起动装置。
软起动装置的选型,首先保证电动机输出力矩能克服机械负载阻力矩完成起动任务,其次保证软起动过程中电动机本体的安全,再次保证起动冲击电流对供电电源的影响程度满足电网的要求。
A.3.2 选型关键参数
软起动装置的选型计算,首先是确认电动机的起动力矩满足机械负载对力矩的要求,其次是确认电动机起动对供电电源电压的影响符合电网的要求,再次是起动时间、起动发热等性能参数的计算。
高压软起动装置的选型关键参数见 GB/T 37404,并确定所有要求得到满足。
低压软起动装置的选型关键参数由供需双方共同商议确定。
A.3.3 根据电动机结构类型选型
根据电动机结构类型选择软起动装置见表 A.1。
A.3.4 根据负载类型选型
高阻转矩、高转动惯量的负载(例如破碎机、球磨机、提升机、挤压机、柱塞泵和搅拌器等,称为重载起动负荷)宜选用绕线式异步电动机拖动,选配液体电阻软起动装置、频敏变阻器软起动装置。这些重载起动负荷选用普通感应异步电动机时,选配降压软起动装置时宜校验电动机起动力矩、起动电流及起动时间。
对于低阻转矩、低转动惯量的负载(例如风机、水泵类和压缩机等,称为轻载起动负荷),宜按满足电动机额定功率的要求选配软起动装置。
A.3.5 根据供电电源短路容量和电动机最低起动转矩选型
根据供电电源最小短路容量,在保证供电电源电压降落符合规定的条件下,确定允许的起动输入容量。
根据电动机最低起动转矩需要,确定电动机起动端电压和起动电流,进而确定最小起动输入容量。
最小起动输入容量不大于允许的起动输入容量时,宜酌情选用任一软起动装置。
最小起动输入容量大于允许的起动输入容量时,宜选择起动电流小、起动转矩大的软起动装置。
对于供电电源为弱电网或孤网的情况,当电动机起动可能引起频率和相位波动时,宜采用变频软起动装置,不宜采用晶闸管相控调压软起动装置。
A.3.6 技术路线选取
技术路线宜根据负载类型、电动机类型、起动电流比选取。表 A.2 给出了选择参考范围。
| 负载类型 | 电动机类型 | 软起动装置类别 | 起动电流比(Ki) | 软起动时间s |
| 矿用球磨机、提升机、皮带机等 | 绕线式异步电动机 | 液体电阻软起动装置 | ≤1.5 | 5~20 |
| 频敏变阻器软起动装置 | ≤2.5 | 5~20 | ||
| 高压大型风机、水泵、压缩机、催化裂化装置三机组等 | 感应式异步电动机 | 单元级联型软起动装置 | ≤0.5 | 20~120 |
| 自耦降压软起动装置 | ≤4 | 5~60 | ||
| 固态降补软起动装置 | ≤4 | |||
| LC型降压补偿软起动装置 | ||||
| RC型降压补偿软起动装置 | ||||
| 晶闸管相控调压软起动装置 | ≤5 | |||
| 热变电阻软起动装置 | ||||
| 电磁调压软起动装置 | ||||
| 磁控软起动装置 | ||||
| 高压同步电动机 | 单元级联型软起动装置 | ≤0.5 | 20~120 | |
| 负载换相型软起动装置 | ||||
| 自耦降压软起动装置 | ≤4 | 5~60 | ||
| 固态降补软起动装置 | ||||
| 注:起动电流比(Ki)为软起动装置起动电流最大值与电动机额定电流的比值。 | ||||
附录 B(资料性) 订货及供货商提供的参数
B.1 订货时提供的参数
B.1.1 订货时需要提供的供电电源参数宜包括:
电动机运行时,供电电源的标称电压;
供电电源的中性点接地方式;
电动机运行时,供电电源的最小短路容量;
电动机运行时,供电电源的最大短路容量;
电动机起动前,供电电源的负荷容量及功率因数。
B.1.2 订货时需要提供的电动机参数宜包括:
额定电压;
额定功率;
额定电流;
额定转速;
电动机堵转电流倍数;
全压起动转矩倍数;
电动机最大转矩倍数;
— 电动机起动时电流与转速的曲线图;
电动机起动时电动机转矩与转速的曲线图;
电动机转动惯量;
电动机静阻转矩。
B.1.3 订货时需要提供的负载参数宜包括:
负载类型及应用场合;
负载阻力矩与转速的曲线图;
负载静阻转矩(换算到电动机轴转速);
负载空载阻力矩(换算到电动机轴转速);
负载转动惯量(换算到电动机轴转速)。
B.1.4 订货时需要提供的使用环境条件宜包括:
环境最高温度和最低温度;
相对湿度;
海拔;
有无污染或金属粉尘;
安装位置空间概况。
B.2 供货商宜提供的参数
B.2.1 供货商宜提供下列技术资料参数:
制造商或商标;
产品型号;
符合的产品标准编号;
适用电动机类型;
使用接线方式;
额定电压;
额定频率;
额定电流或标称功率;
额定绝缘电压;
旁路开关电器的接通和分断能力;
短时和峰值耐受电流;
工作制;
起动电压;
起动电流;
起动时间;
允许重复起动次数、允许重复起动时间或最小起动间隔时间;
控制电路电源种类、电压、功耗。
B.2.2 供货商宜提供产品的下列资料和参数:
设备的外形尺寸、质量;
运输主件的最大质量;
外部引入线的布置安装方式;
运输和安装所需器材;
安装使用说明书;
制造商向用户推荐的备品备件。
附录 C(资料性) 软起动回路方案及典型配置
C.1 软起动回路配置
如果没有特殊要求,软起动装置仅在电动机软起动过程中投入运行。电动机软起动过程结束后,软起动装置改为旁路运行方式。
宜根据电动机的负荷性质确定软起动装置的配置方式,即“一拖一”“一拖多”等配置方式:
对于符合 GB 50052 规定的一级负荷,如果要求软起动、软停车,宜采用“一拖一”配置方式;
—— 对于符合 GB 50052 规定的二级及以下负荷,宜采用“一拖多”配置方式。
C.2 低压电动机晶闸管相控调压软起动装置接线方式
低压电动机晶闸管相控调压软起动装置接线方式如图 C.1 所示。

标引序号说明:
1——晶闸管相控调压软起动装置; 6——低压三相交流电动机;
2 ——三相进线断路器; 7——输入开关;
3——熔断器;
8 ——旁路开关;
4——晶闸管相控调压器;
9——输出开关。
5——热继电器;
图 C.1 低压电动机晶闸管相控调压软起动装置接线方式
C.3 低压电动机自耦降压软起动装置接线方式
低压电动机自耦降压软起动装置接线方式如图 C.2 所示。

标引序号说明:
1——自耦降压软起动装置;
2——断路器;
3——热继电器;
4——自耦变压器;
5——低压三相交流电动机;
6——旁路开关;
7——输入开关;
8——输出开关;
9——自耦变压器中性点开关。
图 C.2 低压电动机自耦降压软起动装置接线方式
C.4 低压电动机变频软起动装置接线方式
低压电动机变频软起动装置接线方式如图 C.3 所示。

标引序号说明:
1——低压变频软起动装置;
2——断路器;
3——熔断器;
4——热继电器;
5——软起动变频调压器;
6——低压三相交流电动机;
7——输入开关;
8——旁路开关;
9 输出开关。
图 C.3 低压电动机变频软起动装置接线方式
C.5 绕线转子电动机转子变阻软起动装置接线方式
绕线转子电动机转子变阻软起动装置接线方式如图 C.4 所示。

10 kV

标引序号说明:
1——转子变阻软起动装置;
2——断路器;
3——变阻器(包括频敏变阻器、液体电阻器);
4——三相低压接触器;
5——旁路开关。
图 C.4 绕线转子电动机转子变阻软起动装置接线方式
C.6 串联在高压电动机定子回路的软起动装置接线方式
串联在高压电动机定子回路的软起动装置接线方式如图 C.5 所示。


标引序号说明:
1——软起动装置;
2——高压开关柜;
3——高压开关柜;
4——液体电阻器、热变电阻器、电磁调压器、磁控调压器、晶闸管相控调压器、单元级联型软起动变流器、负载换相型软起动变流器中的一种;
5——高压三相交流电动机;
6——输入开关;
7——旁路开关;
8——输出开关。
图 C.5 串联在高压电动机定子回路的软起动装置接线方式
C.7 高压电动机降压软起动装置连接至定子绕组星点的接线方式
高压电动机降压软起动装置连接至定子绕组星点的接线方式如图 C.6 所示。

标引序号说明:
1——降压软起动装置;
2——高压开关柜;
3——高压三相交流电动机;
4——液体电阻器、热变电阻器、电磁调压器、磁控调压器、晶闸管相控调压器中的一种;
5——输入开关;
6——旁路开关。
图 C.6 高压电动机降压软起动装置连接至定子绕组星点的接线方式
C.8 高压电动机自耦降压软起动装置接线方式
高压电动机自耦降压软起动装置接线方式如图 C.7 所示。

标引序号说明:
1——自耦降压软起动装置; 5——高压三相交流电动机;
2——高压开关柜;
6——输出开关;
3——高压开关柜; 7——自耦变压器星点开关。
4——自耦变压器;
图 C.7 高压电动机自耦降压软起动装置接线方式
C.9 高压电动机单元级联型软起动装置接线方式
高压电动机单元级联型软起动装置接线方式如图 C.8 和图 C.9 所示。

标引序号说明:
1——单元级联型软起动装置; 5——旁路开关;
2——高压开关柜; 6——输入开关;
3——单元级联型软起动变流器; 7——输出开关。
4——高压三相交流电动机;
图 C.8 高压电动机单元级联型软起动装置接线方式(“一拖一”)

标引序号说明:
1——单元级联型软起动装置; 6——1 号高压电动机;
2——软起动装置输入高压开关柜; 7——2 号高压电动机;
3——1 号电动机高压开关柜; 8——输出开关至 1 号高压电动机;
4——2 号电动机高压开关柜; 9——输出开关至 2 号高压电动机。
5——单元级联型软起动变流器;
图 C.9 高压电动机单元级联型软起动装置接线方式(“一拖二”)
C.10 高压同步电动机负载换相型软起动装置接线方式
高压同步电动机负载换相型软起动装置接线方式如图 C.10 所示。

标引序号说明:
1——负载换相型软起动装置;
2——高压开关柜;
3——高压开关柜;
4——输出开关;
5——负载换相型软起动变流器;
6——高压同步电动机。
图 C.10 高压同步电动机负载换相型软起动装置接线方式

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