ICS71.120;29.200CCSG98HGTechnicalapplicationguidelinesforsoftstartdeviceindustry—Part2:Design2023-12-20發(fā)布中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布ⅠHG/T6189.2—2023前言 III IV 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14基本原則 14.1電動機起動規(guī)定 14.2裝置的選用原則 24.3裝置選型原則 25設計選型 25.1根據(jù)電動機結構類型選型 25.2根據(jù)電動機工作電壓選型 25.3根據(jù)電網(wǎng)短路容量和最低起動轉矩需要選型 25.4根據(jù)負載類別選型 25.5根據(jù)工藝要求選型 35.6根據(jù)環(huán)境條件設計選型 36裝置的選擇 36.1裝置技術參數(shù) 36.2額定工作電壓 46.3額定頻率 46.4額定電流或標稱功率 46.5一次回路電器的接通和分斷能力 46.6額定工作制 46.7起動電壓 46.8起動電流 46.9軟起動時間 46.10連續(xù)起動次數(shù) 46.11控制電源 56.12輔助電路 56.13冷卻方式 57一次回路設計及典型接線方式 57.1一次回路設計總則 57.2低壓籠型電動機軟起動接線方式 57.3中壓、低壓繞線轉子電動機接線方式 5HG/T6189.2—20237.4中壓籠型電動機和同步電動機串主回路接線方式 57.5中壓籠型電動機和同步電動機接星點接線方式 57.6中壓籠型電動機和同步電動機一拖二接線方式 58主要設備選擇 68.1中壓電器設備 68.2低壓電器設備 69設計選型所需資料和參數(shù) 6附錄A（規(guī)范性）主電路接線方案及典型配置 7附錄B（資料性）訂貨及供貨商應提供的資料和參數(shù)清單 11圖A.1低壓籠型電動機軟起動接線方式 7圖A.2繞線電機接轉子軟起動裝置接線方式 8圖A.3中壓電機軟起動串主回路接線方式 9圖A.4中壓電機一拖二軟起動接線方式 10ⅢHG/T6189.2—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是HG/T6189《石油和化工用軟起動裝置技術應用導則》的第2部分。HG/T6189已經發(fā)布了以下部分：——第1部分：基本要求；——第2部分：設計選型；——第3部分：安裝、調試及驗收；——第4部分：使用、維護及檢修。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由化學工業(yè)專用儀器儀表標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：中國石油和化工自動化應用協(xié)會、中石油吉林化工工程有限公司、大力電工襄陽股份有限公司、中國石油四川石化有限責任公司、天華化工機械及自動化研究設計院有限公司、華東管道設計研究院有限公司、大禹電氣科技股份有限公司、臥龍電氣集團遼寧榮信電氣傳動有限公司、上海華建電力設備股份有限公司。本文件主要起草人：陳明海、張慷煥、余龍海、鄧雙、張帆、杭玉宏、齊志華、王存志、姜海龍、吳肇贇。ⅣHG/T6189.2—2023軟起動裝置在石油、化工行業(yè)中的應用越來越廣泛，是石油化工行業(yè)電力拖動系統(tǒng)中的關鍵設備，相關產品與技術日趨成熟，在石油化工行業(yè)節(jié)能與環(huán)保領域發(fā)揮著重要作用，考慮到石油和化工行業(yè)應用場合與環(huán)境條件的特殊性，需要對石油和化工行業(yè)用軟起動裝置的技術應用做出規(guī)定。編制本系列文件HG/T6189《石油和化工用軟起動裝置技術應用導則》的目的是便于石油化工行業(yè)研發(fā)、設計、制造單位及用戶更規(guī)范地選擇、設計、安裝、調試、使用軟起動裝置。本文件從軟起動裝置全生命周期的角度，以及文件使用對象、場合的不同，由四個部分組成。本部分為HG/T6189的第2部分。——第1部分：基本要求。目的在于確立各部分需要共同遵守的要求，是對石油和化工用軟起動裝置的使用條件、基本功能和性能要求做出的規(guī)定?！?部分：設計選型。目的在于在石油和化工用各類軟起動裝置驅動負載類型的不同、生產工藝與工況的不同時，確定各類軟起動裝置的控制方式、起動轉矩、過載能力等相關要求，對軟起動裝置的設計選型提出相應解決方案，作為設計和使用單位的選型參考。——第3部分：安裝、調試及驗收。目的在于確立安裝、調試及驗收需要符合的要求?！?部分：使用、維護及檢修。目的在于確立投入運行的石油和化工用軟起動裝置的定期維護、周期性檢修、以及出現(xiàn)故障時的處理的規(guī)定，為用戶或檢修人員提供明確的日常維護和故障處理參考。以上四個部分內容前后承接，相輔相成，內容相對獨立，可適用于不同的使用需要和場合。1HG/T6189.2—2023石油和化工用軟起動裝置技術應用導則第2部分:設計選型本文件規(guī)定了石油和化工用軟起動裝置設計選型的基本原則、設計選型、裝置的選擇、一次回路設計及典型接線方式、主要設備選擇、設計選型所需資料。本文件適用于石油和化工用額定工作電壓不大于10kV電動機軟起動裝置（以下簡稱“裝置”）的設計選型。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T4208—2017外殼防護等級（IP代碼）GB/T14048.6—2016低壓開關設備和控制設備第4-2部分：接觸器和電動機起動器交流電動機用半導體控制器和起動器(含軟起動器)GB/T14808高壓交流接觸器、基于接觸器的控制器及電動機起動器GB/T33984電動機軟起動裝置術語GB/T34927—2017電動機軟起動裝置通用技術條件GB50052—2009供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50058爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范HG/T6189.1—2023石油和化工用軟起動裝置技術應用導則第1部分：基本要求HG/T20666化工企業(yè)腐蝕環(huán)境電力設計規(guī)程3術語和定義GB/T33984、HG/T6189.1—2023界定的術語和定義適用于本文件。4基本原則4.1電動機起動規(guī)定4.1.1電動機起動時，其機端電壓應能保證機械要求的起動轉矩，且在配電系統(tǒng)中引起的電壓波動不應妨礙其他用電設備的正常工作。4.1.2交流電動機起動時，配電母線上的電壓應符合下列規(guī)定：a)配電母線上接有照明或其他對電壓波動較敏感的負荷：當電動機頻繁起動時，不宜低于額定電壓的90%；當電動機不頻繁起動時，不宜低于額定電壓的85%；2HG/T6189.2—2023b)配電母線上未接照明或其他對電壓波動較敏感的負荷，且電動機不頻繁起動時，不宜低于額定電壓的80%；c)配電母線未接其他用電設備時，可按保證電動機起動轉矩的條件決定；對于低壓電動機，尚應保證接觸器線圈的電壓不低于釋放電壓。4.2裝置的選用原則4.2.1在下列情況下，應選用軟起動裝置：a)電動機直接起動會造成供電母線壓降超過規(guī)定值時；b)負載不準許直接起動時；c)電動機不準許直接起動時；d)其他特殊要求不準許直接起動時。4.2.2因下列目的或原因時，宜采用軟起動裝置：a)減少起動輸入容量，降低變壓器裝機容量；b)供電母線至電動機距離太遠，直接起動電纜壓降太大，但又不宜增加電纜截面；c)提高起動轉矩才能使繞線轉子電動機全負載起動；d)工藝過程需軟起動、軟停車的電動機；e)特殊重要電動機及其相關設備避免承受大的沖擊轉矩，減少機械應力，延長電動機及其相關設備的使用壽命。4.3裝置選型原則設計選型首先應遵循安全可靠、技術先進、價格合理的原則。所選用的軟起動裝置應符合HG/T6189.1—2023的規(guī)定。5設計選型5.1根據(jù)電動機結構類型選型5.1.1繞線轉子電動機應采用接轉子回路軟起動裝置。5.1.2籠型電動機和同步電動機應采用接定子回路軟起動裝置。5.2根據(jù)電動機工作電壓選型5.2.1繞線轉子電動機應選擇接轉子回路低壓軟起動裝置。5.2.2籠型電動機和同步電動機，應根據(jù)定子工作電壓，選擇相應電壓等級的軟起動裝置。5.3根據(jù)電網(wǎng)短路容量和最低起動轉矩需要選型5.3.15.3.2～5.3.6僅適用于籠型電動機和同步電動機，不適用于繞線轉子電動機。5.3.2根據(jù)電網(wǎng)最小短路容量，在保證電網(wǎng)壓降符合規(guī)定的條件下，確定準許的起動輸入容量。5.3.3根據(jù)電動機最低起動轉矩需要，確定電動機起動端電壓和起動電流，進而確定起動輸入容量。5.3.45.3.3確定的起動輸入容量應不超過5.3.2確定允許的起動輸入容量。5.3.5當符合5.3.4的規(guī)定時，可選用任一接定子回路軟起動裝置。5.3.6當不符合5.3.4的規(guī)定時，則應選擇起動電流小、起動轉矩大的軟起動裝置。5.4根據(jù)負載類別選型3HG/T6189.2—20235.4.1負載類別高靜阻轉矩、高轉動慣量的負載，稱為重載起動負荷，如風機、離心機、破碎機、球磨機及攪拌器低靜阻轉矩、低轉動慣量的負載，稱為輕載起動負荷，如泵類及壓縮機等。5.4.2輕載起動負荷對于輕載起動負荷，在選用軟起動裝置時應按滿足電動機額定功率要求進行選擇。5.4.3重載起動負荷對于重載起動負荷，在選用軟起動裝置時應校驗軟起動裝置的正常負載性能滿足電動機起動電流及起動時間的要求，當無電動機起動參數(shù)時，可按電動機額定功率放大一級選擇。5.5根據(jù)工藝要求選型5.5.1應根據(jù)生產工藝要求選擇裝置的工作制。頻繁起、停電動機的，宜選擇斷續(xù)工作制的裝置；非頻繁起、停電動機的，宜選擇短時工作制的裝置。5.5.2應根據(jù)負載的制動要求選擇裝置的功能。提升機、水泵類負載宜選擇具有軟停車功能的裝置。5.6根據(jù)環(huán)境條件選型5.6.1對于安裝于爆炸危險場所的就地軟起動裝置應為防爆型，防爆設備的級別應符合GB50058的規(guī)5.6.2對于安裝于存在腐蝕場所的就地軟起動裝置應為防腐型，防腐設備的級別應符合HG/T20666的規(guī)定5.6.3對于安裝于一般場所的裝置，宜選用常規(guī)型。常規(guī)型指在HG/T6189.1—2023中5.1.1規(guī)定的環(huán)境下能正常工作的裝置。5.6.4安裝環(huán)境應符合GB/T34927—2017中4.1的規(guī)定。5.6.5對于使用于特殊環(huán)境的軟起動裝置應按要求進行降容使用或對制造商提出特殊設計要求。5.6.6安裝于室內的軟起動裝置，其裝置柜體的防護等級應不低于GB/T4208—2017中IP20的規(guī)定。對于安裝于室外的軟起動裝置，其柜體的防護等級應不低于GB/T4208—2017中IP55的規(guī)定。6裝置的選擇6.1裝置技術參數(shù)裝置的下列技術參數(shù)應符合電動機起動工程的規(guī)定：a)使用環(huán)境（見5.6）,b)適用電動機類型（見5.1）,c)使用接線方式（見第7章）,d)額定工作電壓（見6.2）,e)額定頻率(Hz)（見6.3）,f)額定電流或標稱功率（見6.4）,g)一次回路電器的接通和分斷能力（見6.5）,h)額定工作制（見6.6）,i)起動電壓（見6.7）,4HG/T6189.2—2023j)起動電流（見6.8）,k)軟起動時間（見6.9）,l)連續(xù)起動次數(shù)（見6.10）,m)控制電源（見6.11）,n)輔助電路（見6.12）,o)冷卻方式（見6.13）。6.2額定工作電壓6.2.1籠型電動機和同步電動機用裝置的額定工作電壓應與電動機定子電壓相符。6.2.2繞線轉子電動機用裝置的額定工作電壓應與電動機轉子開路電壓相適應。6.3額定頻率額定頻率應符合使用電網(wǎng)的頻率。6.4額定電流或標稱功率6.4.1籠型電動機和同步電動機用裝置的額定電流應不小于電動機定子額定電流，或裝置的標稱功率應不小于電動機額定功率。6.4.2繞線轉子電動機用裝置的額定電流應不小于電動機轉子額定電流。6.5一次回路電器的接通和分斷能力6.5.1籠型電動機和同步電動機用裝置的一次回路電器的短路分斷電流應大于電動機定子堵轉電流。6.5.2繞線轉子電動機用裝置的一次回路電器的短路分斷電流應不小于2倍電動機轉子最大電流。6.6額定工作制裝置的額定工作制應符合GB/T14048.6—2016中5.3.4的規(guī)定。6.7起動電壓籠型電動機和同步電動機用裝置的輸出電壓應大于電動機起動電壓。繞線轉子電動機用裝置不適用本條。6.8起動電流裝置的起動電流應符合GB/T34927—2017中4.8.1的規(guī)定。6.9軟起動時間裝置的軟起動時間應符合GB/T34927-2017中4.8.2的規(guī)定。6.10連續(xù)起動次數(shù)連續(xù)起動次數(shù)應符合工藝、工況的規(guī)定。短時工作制的裝置，連續(xù)起動多次達到禁止工作溫度后，再冷卻到冷態(tài)時的足夠間隔時間，應符合工藝、工況的規(guī)定。液態(tài)電阻軟起動裝置，從冷態(tài)連續(xù)起動3次～4次以后，達到80℃禁止工作的溫度后，再冷卻到冷態(tài)時的間隔時間應不少于10h。當每天需起動5次～6次及以上的工藝、工況時，則不宜選擇液態(tài)電阻軟起動裝置。5HG/T6189.2—20236.11控制電源控制電源應符合工程現(xiàn)況；不能符合的，應采取措施滿足,裝置常用的控制電源為AC220V（50Hz）、DC220V、DC110V等。6.12輔助電路輔助電路應符合裝置所需電流、電壓信號的測量、顯示及通訊協(xié)議的規(guī)定。6.13冷卻方式冷卻方式應符合GB/T34927—2017的規(guī)定。7一次回路設計及典型接線方式7.1一次回路設計總則7.1.1主電路接線方案及典型配置應符合附錄A的規(guī)定。當無特殊要求時，軟起動裝置應僅在電動機起動過程中使用，電動機達到全壓運行時，切除軟起動裝置，改為旁路運行方式。7.1.2應根據(jù)電動機的負荷性質確定軟起動裝置的運行模式，即一拖一、一拖多等運行模式，以實現(xiàn)符合系統(tǒng)可靠性前提下，達到經濟效益最大化；負荷等級為GB50052—2009第3章的一級、二級，當要求軟起、軟停時，應采用一拖一運行模式；當可靠性要求不高時，可選用一拖多的運行模式。7.2低壓籠型電動機軟起動接線方式低壓籠型電動機宜采用串主回路接線方式，一次回路接線方式見圖A.1。7.3中壓、低壓繞線轉子電動機接線方式中壓、低壓繞線轉子電動機應采用裝置接轉子方式，一次回路接線方式見圖A.2。7.4中壓籠型電動機和同步電動機串主回路接線方式7.4.1電動機定子繞組為“△”形接線，或雖然為“Y”形接線、但中性點未引出機殼時，應采用串主回路接線方式。一次回路接線方式見圖A.3a)。7.4.2對直接起動的電動機，宜采用雙饋線接線方式。差動保護時應同時動作于起動開關和運行開關。一次回路接線方式見圖A.3.b)。7.4.3對額定電流小于600A的電動機，宜用真空接觸器作旁路運行開關。對額定電流大于600A的電動機，應用真空斷路器作旁路運行開關。7.5中壓籠型電動機和同步電動機接星點接線方式當電動機定子繞組為“Y”形接線、中性點引出機殼，為了降低裝置相間承受電壓時，可采用接星點接線方式。7.6中壓籠型電動機和同步電動機一拖二接線方式7.6.1兩臺工作電壓和功率相同、一用一備的中壓籠型電動機或同步電動機，宜采用一套軟起動裝置先后起動二臺電動機的接線方式。一次回路接線方式見圖A.4。6HG/T6189.2—20237.6.2一臺軟起動裝置分時起動2臺電機，當電機參數(shù)不一致時，需要分別進行驗證，確保軟起動裝置滿足不同電機系統(tǒng)的需要時，可用一拖二接線方式。8主要設備選擇8.1中壓電器設備8.1.1起動斷路器起動斷路器應按符合HG/T6189.1—2023中5.1.1規(guī)定的環(huán)境下的常規(guī)斷路器進行選擇。8.1.2旁路斷路器對僅作為旁路用的斷路器，對其額定短路分斷能力及額定短路關合能力不做要求，只應根據(jù)短路保護電流值及動作時間校驗其熱穩(wěn)定性。8.1.3隔離斷路器當斷路器僅作為隔離使用時，只應校驗其熱穩(wěn)定性，不應配置操作過電壓保護裝置。8.1.4接觸器接觸器的選型應符合GB/T14808的規(guī)定。8.2低壓電器設備8.2.1斷路器對僅用作短路保護的低壓斷路器，其瞬時脫扣器的動作值應不小于電動機額定電流的8倍～10倍。8.2.2快速熔斷器低壓軟起動裝置與短路保護電器的協(xié)調配合保護應符合GB/T14048.6—2016的規(guī)定，選擇下列兩種類型：a)對GB/T14048.6—2016中型式1（form1）協(xié)調配合保護：在短路條件下，電器不應對人身或其安裝設備引起危害，在未修理和更換零件前，不允許繼續(xù)使用，應采用斷路器實現(xiàn)GB/T14048.6—2016中型式1（form1）協(xié)調配合保護；b)對GB/T14048.6—2016中型式2（form2）協(xié)調配合保護：要求在短路條件下，電器不應對人身或其安裝設備引起危害，且能夠繼續(xù)使用，應采用半導體保護熔絲（即快熔）實現(xiàn)GB/T14048.6—2016中型式2（form2）協(xié)調配合保護。為了使軟起動裝置在排除短路故障后能夠繼續(xù)使用，設計中應采選用快速熔斷器。8.2.3接觸器接觸器的選型應符合GB/T14048.6—2016的規(guī)定。9設計選型所需資料和參數(shù)設計選型及訂貨時，供需雙方提供的資料和參數(shù)見附錄B。7HG/T6189.2—2023（規(guī)范性）主電路接線方案及典型配置A.1低壓籠型電動機軟起動接線方式低壓籠型電動機軟起動接線方式應符合圖A.1的規(guī)定。圖A.1低壓籠型電動機軟起動接線方式8HG/T6189.2—2023A.2中壓、低壓繞線轉子電動機接轉子方式繞線電機接轉子軟起動裝置接線方式應符合圖A.2的規(guī)定。a)一拖一接線方式QF'U、U'V、V'W、W'圖A.2繞線電機接轉子軟起動裝置接線方式A.3中壓籠型電動機和同步電動機串主回路接線方式中壓電機軟起動串主回路接線方式應符合圖A.3的規(guī)定。9HG/T6189.2—2023圖A.3中壓電機軟起動串主回路接線方式A.4中壓籠型電動機和同步電動機一拖二接線方式中壓電機一拖二軟起動接線方式應符合圖A.4的規(guī)定。HG/T6189.2—2023圖A.4中壓電機一拖二軟起動接線方式HG/T6189.2—2023