HGT 6190.2-2023 石油和化工用中压变频器技术应用导则 第2部分：设计选型 (正式版)

ICS71.120;29.200CCSG98HGTechnicalapplicationguidelinesformedianvoltageconvertersinpetrochemicalindustry—Part2:Desig2023-12-20发布中华人民共和国工业和信息化部发布IHG/T6190.2—2023前言 II III 12规范性引用文件 13术语和定义 14设计选型 24.1性能要求 24.2功能及选型 34.3谐波限制 54.4干扰和抑制 54.5电磁兼容设计 54.6可靠性保证及措施 55系统各单元配置原则 65.1变频器各单元配置 6 9 116设计文件的变更 12附录A（资料性）变频调速基本原理 13图A.1U/f关系 14图A.2异步电机调速时的输出特性 14图A.3通用变频器基本电路 15图A.4双极性SPWM调制器 16图A.5不同负载的机械特性 16HG/T6190.2—2023本文件按照GB/T1.1—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。本文件是HG/T6190《石油和化工用中压变频器技术应用导则》的第2部分。HG/T6190已经发布了以下部分：——第1部分：基本要求；——第2部分：设计选型；——第3部分：安装、调试及验收；——第4部分：使用、维护及检修。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。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由化学工业专用仪器仪表标准化技术委员会归口。本文件起草单位：中国石油和化工自动化应用协会、惠生工程（中国）有限公司、大禹电气科技股份有限公司、天华化工机械及自动化研究设计院有限公司、广州智光电气技术有限公司、华东管道设计研究院有限公司、维谛新能源有限公司、卧龙电气集团辽宁荣信电气传动有限公司、华北电力大学。本文件主要起草人：陈明海、孙楚斌、李崇波、杭玉宏、孙开发、齐志华、李晓峰、郑艳文、HG/T6190.2—2023中压变频器在石油和化工行业得到越来越广泛的应用，是石油和化工行业电力拖动系统核心关键设备，在石油和化工行业工艺调速、节能与环保领域发挥着关键作用。石油和化工生产工艺装置具有高温、高压、易燃易爆、腐蚀性强、能源消耗大等特点，因而中压变频器在石油和化工行业的应用有其特殊性，所以需要对中压变频器在石油和化工行业的技术应用做出规定。编制系列文件HG/T6190《石油和化工用中压变频器技术应用导则》，是针对石油和化工行业应用的特殊性，并从产品生产制造、设计选型、安装调试、使用维护等全生命周期管理出发而制定的系列文件，以满足石油和化工行业对中压变频器定制化、设计选型、安全性以及可靠性等使用需求。考虑到中压变频器在生产制造、设计选型、安装调试、使用维护各个环节的主体对象不同，资质要求也不同，但又相互关联，所以本系列文件按使用主体对象的不同，由四个部分组成。本部分为HG/T6190的第2部分。——第1部分基本要求。目的在于确立石油和化工用中压变频器的使用条件、性能和要求，以科学合理确定石油和化工用中压变频器的技术性能指标，体现石油和化工生产的特殊性，如高性能、重载、防腐蚀等苛刻的使用环境，促进制造商改进或提高产品在石油和化工行业使用的适应性。本部分主要适用对象为产品制造商相关人员。——第2部分：设计选型。目的在于确立中压变频器的设计选型、系统相关设备及电缆选择等配置技术要求，提出根据不同生产工艺需求确定中压变频器的控制方式、输出转矩、过载能力等相关要求，如参考选型基本规范、设计选型逻辑框图等。本部分主要适用对象为系统工程设计人员。——第3部分：安装、调试及验收。目的在于确立石油和化工用中压变频器的安装、调试和验收规范或方法，以确保中压变频器、变压器、电动机、电缆及其它辅件等低压电气传动系统设备的整体性能。本部分主要适用对象为安装施工方面相关人员。——第4部分：使用、维护及检修。目的在于确立对正常运行的中压变频器进行定期维护；对出现故障的中压变频器进行检修的基本方法，为用户或检修人员提供明确的故障分析方法和基础参考依据。本部分主要适用对象为中压电气传动装置使用维护及检修相关人员。1HG/T6190.2—2023石油和化工用中压变频器技术应用导则第2部分:设计选型本文件规定了石油和化工用中压变频器设计选型的术语和定义、设计选型、系统各单元配置原则、设计文件的变更。本文件适用于石油和化工新建、扩建和改建工程中供电电压大于3kV、但不大于11kV，额定输入频率为50Hz，输出频率小于120Hz中压变频器（以下简称“变频器”）的设计选型。本文件不适用于海上油气开采和日用化工用变频器。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/T2900.1电工术语基本术语GB/T2900.33电工术语电力电子技术GB/T3859.2半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-2部分:应用导则GB/T4365电工术语电磁兼容GB/T12668.2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/T12668.3调速电气传动系统第3部分:电磁兼容性要求及其特定的试验方法GB/T12668.4—2006调速电气传动系统第4部分:一般要求交流电压1000V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/T14549电能质量公用电网谐波GB/T20113—2006电气绝缘结构(EIS)热分级GB/T33984电动机软起动装置术语HG/T6190.1—2023石油和化工用中压变频器技术应用导则第1部分：基本要求JB/T10251交流电动机电力电子软起动装置3术语和定义GB/T2900.1、GB/T2900.33、GB/T3859.2、GB/T4365、GB/T12668.2、GB/T12668.4—2006、GB/T33984、HG/T6190.1—2023、JB/T10251界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1交流电气传动系统alternatingcurrentelectricdrivesystemEDS2HG/T6190.2—2023由电力设备（可能的谐波滤波器、输入变压器，变流器部分、可能的输出变压器或电抗器、交流电动机）、控制、保护和辅助设备组成。[来源：GB/T12668.4—2006，3.1.1，有修改]3.2最小运行转速minimumoperatingspeed被传动设备所要求的电动机最小运行转速。[来源：GB/T12668.4—2006，3.4.2]3.3最大运行转速maximumoperatingspeed被传动设备所要求的电动机最大运行转速。[来源：GB/T12668.4—2006，3.4.3]3.4平均寿命averagelifeMTTF平均寿命是标志一批产品平均能工作多长时间的量，对于不可修复产品，平均寿命就是平均寿终时间（MTTF对于可修复产品，平均寿命就是平均无故障时间(MTBF),即两次相邻故障间正常工作的平均时间，单位为小时（h）。3.5平均修复时间meantimetorepairMTTR可修复系统在出现故障后迅速恢复正常工作所需的平均修复时间，是反映有效性的指标。4设计选型4.1性能要求4.1.1性能匹配4.1.1.1电压匹配变频器的最高输出电压应与负载电动机的额定电压一致。4.1.1.2转矩匹配恒转矩或有减速装置的负载应校验变频器与负载的转矩匹配。4.1.1.3起动特性匹配不同负载的起动特性不同，特别是对起动转矩要求较高的负载，设计选型应校验变频器与负载起动转矩的特性匹配。3HG/T6190.2—20234.1.1.4加速时间、减速时间匹配对于转动惯量较大的负载（如风机、水泵等变频器的加速时间、减速时间应与负载的加速、减速特性匹配。4.1.2容量匹配4.1.2.1变频器额定容量应在电源电压波动范围在产品准许的范围之内。4.1.2.2变频器的额定输出功率及电流应不小于所驱动电动机的额定功率及电流，电动机的实际运行电流不宜低于变频器额定电流的1/8。4.1.2.3对恒功率负载，在选择变频器容量时，可根据减速造成力矩增加的比例确定变频器容量或配置适当的补偿方式进行补偿。4.1.2.4海拔大于1000m～4000m的高海拔地区，每增加100m高度，变频器的容量应按降低变频器额定容量的1%选用。4.1.2.5海拔大于1000m～4000m的高海拔地区，每增加100m高度，变频器的外绝缘距离应增大4.1.2.6当环境温度在40℃~50℃范围时，每增加温度18℃,变频器的输出电流应按降低变频器额定输出电流1%选用。4.1.2.7一台变频器驱动多台电动机时，变频器容量应大于多台电动机容量之和，且只能选择压频比（U/F）控制方式。4.1.2.8当多台变频器的逆变单元共用一个整流/回馈单元(即采用公共直流母线)方式时，整流/回馈单元的容量应满足多台变频器逆变单元同时运行的要求，并应配备小功率变频器整流桥过载损坏的保护措施；使用中多台电动机不应同时制动。4.1.2.9驱动高速电动机的变频器的容量应大于驱动普通电动机的变频器容量。4.1.2.10当配电电缆较长时，变频器应采取抑制长电缆对地耦合电容而引起变频器出力不足的措施，在此情况下，变频器容量应放大一档或者在变频器的输出端配置输出电抗器；对重要负载，可选用输出配电电缆长度符合规定的变频器。4.1.3电压选择4.1.3.1大于3000kW的电动机宜选用变频器。4.1.3.2变频器的额定电压宜依据负载电动机的电压等级选配变频器的额定电压。4.2功能及选型4.2.1变频调速基本原理变频调速基本原理见附录A。4.2.2节能调速当用于不调速的风机、泵类等负载时，可取消挡板或阀门，并采用变频器节能调速；当风量、流量可连续平滑和快速精确控制时，减少了管道和阀门的压力，可提高设备寿命，减少设备维修量。此类负载宜选用多电平交-直-交电压型U/F控制的变频器。4.2.3工艺调速4.2.3.1稳速调速4HG/T6190.2—2023此类负载不强调调速系统的动态性能（如加减速跟随性能、突加负载的动态速降及恢复时间等在各种扰动因数下仅要求电动机以一定的稳速精度长期运行；对此种负载可选用多电平交-直-交电压型U/F控制的变频器。4.2.3.2多单元协调调速对于多单元协调调速类负载，应避免由于外部各种扰动因数（电源、负载、环境温度等）变化而干扰各单元间的速度协调；当速度按设定值变化时，实际运行速度应尽快跟上给定值的变化，对此类负载可采用下列变频调速方案：a）当成套设备有多台电动机时，可选用公共直流母线供电的交-直-交变频器；b）不大于600r/min的低速大功率负载可选用交-交变频器；c）此类设备使用的变频器可采用矢量控制及增加速度反馈闭环调节功能。4.2.3.3宽调速对从低速到高速有较宽的调速范围的宽调速电动机负载，宜采用下列变频调速方案：a)宜选用交-直-交变频器并采用矢量控制方式；b)为保证低速时的稳定运行，常用锁相技术。4.2.3.4提升机械调速用于提升机械调速的变频器应有良好的速度跟随性能及可靠而准确的停车功能。当平衡重物转矩等于负载转矩时，电动机转矩在零附近摆动（即电动机在电动和再生状态间摆动此时应过渡平滑、可靠。提升机械调速的变频器可采用下列变频调速方案：a)可选用矢量控制的变频器；b)功率小于2000kW的低速中小卷扬机在停车前宜低速运行一段再停车；c)功率不小于2000kW的卷扬机可选用矢量控制的交-交变频器加低速电动机的调速方案。4.2.4软起动4.2.4.1起动大功率10000kW）或特大功率电动机20000kW）可采用变频器软起动方式，其软起动宜选用交-直-交脉宽调制（PWM）电压型U/F控制方式的变频器。4.2.4.2软起动特性软起动特性应符合下列规定：a)用于较大静摩擦负载时，变频器应具备电压（Vk）和时间（Tk）可调的突跳起动功能；b)变频器起动基值电压（Vp）可根据需要调节，推荐范围为5%~15%电动机额定电压；c)起动斜坡上升时间（tr）可根据需要调节，调节范围应不小于60s。4.2.4.3软停车特性软停车特性应符合下列规定：a)可根据需要调节变频器软停车基值电压（Vt）和断开电压（Vzb)可根据需要调节变频器软停车斜坡下降时间，调节范围应不小于1s～60s。4.2.4.4限流起动特性可连续调节限流值ICL，ICL调节范围应不小于1倍～4倍电动机额定电流。5HG/T6190.2—20234.2.4.5突加负载电动机从空载状态急剧增加到100%负载时，电动机应在200ms内完成过渡过程而达到稳定运行，不应发生堵转现象。4.2.4.6负载变化当负载从1%~100%范围内缓慢变化时，电动机的电压应随负载的变化而变化，且能正常工作。4.3谐波限制应减小变频器通过耦合点注入电源电网的谐波电流，接入变频器的电源电网的总谐波畸变率（THD）应符合GB/T14549的规定。谐波含量的计算应符合GB/T12668.4—2006中3.1.13的规定。一般情况下，变频器输出为正弦波脉宽调制（SPWM）波。在某些特定的使用场所，要求变频器输出为正弦波时，可由用户和制造商约定。4.4干扰和抑制4.4.1在变频器电源接入处可设置无线电干扰抑制器滤波器，可将无线电干扰抑制器滤波器、整流器、逆变器安装在公用导电底板上。4.4.2变频器应安装在可靠接地且封闭的金属柜体内。4.4.3变频器应隔离电源电缆和信号电缆。4.5电磁兼容设计4.5.1变频器应进行电磁兼容设计，电磁兼容应符合GB/T12668.3的规定。4.5.2变频器应具有抗干扰度的能力，应在空间上隔离噪声源和设置噪声接收器。4.5.3可设置滤波器和耦合元件，以提高变频器电磁兼容的能力。4.6可靠性保证及措施4.6.1短路稳定性变频器应具备耐受电源及其内部短路电流冲击的能力，并在短路故障消除后可重新可靠地投入运4.6.2继电保护变频器应具备保护变频器、电动机及其配电电缆的系统继电保护性能，继电保护性能应符合HG/T6190.1—2023的规定，且应具有下列主要保护功能：a)应有防止误操作的功能；b)应有变压器或电感过温、通风系统故障、过流、过载、过欠压、短路、不平衡、接地故障保护功能；c)能自动记录各种保护的动作类型、动作时间，宜可实现故障定位；d)各种保护能输出干节点，与外部报警或者跳闸回路连接。4.6.3失电跨越当电源瞬时（5个波周期内）中断或电网扰动时，变频器应自动跨越瞬时电源中断故障，维持正常运行。6HG/T6190.2—20234.6.4自动再起动在外部电源断电并在3s内恢复供电时，变频器应自动再起动。4.6.5同步切换至工频供电变频器应具备在故障或检修时可同步切换至工频电源的功能，以保证不间断供电。4.6.6控制回路双电源切换变频器应具备控制电源多路冗余功能，至少两路取电。用户提供一路控制电源，变频器自身产生一路控制电源，应确保只要其中一路电源正常，设备能正常工作。4.6.7不间断后备电源（UPS）供电当变频器配置了不间断后备电源（UPS），并由UPS供电时，掉电保持时间应不小于5min。4.6.8控制单元模块化及冗余配置4.6.8.1变频器控制单元应为模块化插件，必要时，关键控制单元的元器件可冗余配置。4.6.8.2同功能模块化插件可互换。4.6.9平均无故障时间（MTBF）为满足石油和化工装置长周期连续运行的要求，变频器平均无故障时间应不小于50000h。4.6.10平均修复时间（MTTR）平均修复时间（MTTR）应不大于0.5h。4.6.11故障诊断、事故记录及故障录波功能变频器应具备实时故障诊断、事故记录及故障录波功能。5系统各单元配置原则5.1变频器各单元配置5.1.1开关设备5.1.1.1功能及配置原则开关设备功能及配置原则应符合下列规定：a)电源开关：宜采用接触器或断路器；它应能在额定电流下可靠运行，且应安全可靠地切断额定电流或短路电流（仅断路器）；1）当变频器容量不小于2000kW时，宜选用断路器；当变频器容量小于2000kW时，宜选用接触器；2）当电源至变频器供电距离较远及处于不同场所时，宜采用断路器。b)输出开关：宜采用接触器或断路器；它应能在额定电流下可靠运行，且应可靠地切断工作电流、过载电流或短路电流（仅断路器）；7HG/T6190.2—2023c)旁路电源开关：在变频器需要提供旁路电源时，应设置旁路电源开关；旁路电源开关应采用接触器或断路器；它应能在额定电流下可靠运行，且应可靠地切断额定电流或短路电流（仅断路器），其配置原则与电源开关一致。5.1.1.2额定值开关设备的额定值应符合下列规定：a）额定电压：电源开关与旁路开关的额定电压应不小于供电电源的最高工作电压，输出开关应与负载电动机的电压等级相同；b）额定电流：所有开关设备的额定电流应不小于变频器最大允许过载电流；c）额定短路开断电流（仅适用于断路器1）电源开关和旁路电源开关：可开断供电系统的最大短路电流；2）输出开关：可开断变频器输出电源的最大短路电流。5.1.2避雷器变频器应设置避雷器，避雷器应符合下列规定：a)功能及配置原则：吸收由电源入侵的过电压和相邻回路的操作过电压，保护与电源相连接的电器设备（包括变频器和电动机）；b)额定值：依据电源额定电压及电动机绝缘水平选择。5.1.3电抗器和滤波器5.1.3.1功能电抗器和滤波器应具有下列功能：a)提高变频器的功率因数；b)减少高次谐波对供电电源的污染；c)降低对周围环境的射频干扰；d)输出电抗器可限制电动机端部的电压陡度（dU/dt）及电缆的容性充、放电电流；e)增加配电电缆的长度。5.1.3.2配置原则电抗器和滤波器应根据变频器、电动机的容量和性能要求配置，即使电抗器和滤波器不在变频器的供货范围内，变频器供应商也应对其提出性能要求并提供技术文件指导采购。5.1.4变压器5.1.4.1功能变压器分电源变压器及输出变压器，其主要功能应符合下列规定：a)电源变压器提供电源及电压移相，输出变压器与负载电动机额定电压匹配；b)外部隔离；c)谐波抑制。5.1.4.2结构型式变压器结构型式可分为干式变压器和油浸式变压器。8HG/T6190.2—20235.1.4.3额定值变压器的额定值应与变频调速系统的整体性能匹配。5.1.4.4配置原则电源及输出变压器应根据变频器、电动机的容量和性能要求配置，即使变压器不在变频器的供货范围内，变频器供应商也应对其提出性能要求并提供技术文件指导采购，且变频装置的整机性能由变频器供应商负责。5.1.5制动单元电动机转速跟随变频器输出频率降低而下降时，电动机呈发电机状态运行，所产生的反向电能将反馈给变频器；为限制反馈能量过大损害变频器及缩短电动机转速下降时间，应设置制动单元。制动单元的功能应符合下列规定：a)能耗制动：利用电阻或电抗器消耗反馈电能；此种方式简单易行、成本低，但系统的运行效率低；b)再生制动：采用有源逆变技术将反馈电能馈送回供电系统；其优点是变频器可驱动负载四象限运行且提高系统的运行效率；但实现能量再生制动需要电压同频同相控制、回馈电流控制等条件，其技术复杂，成本较高；c)设置原则：以上两种制动方式可根据变频器的性能要求成套配置。5.1.6变流器变流器是变频器的核心环节，其类型决定于变频器的整机性能和驱动特性。变流器的性能应符合HG/T6190.1—2023的规定。5.1.7通讯单元配置原则5.1.7.1变频器应具备完善的通讯模块及通讯接口，其通讯规约应与电气自动化系统相匹配。5.1.7.2通过系统网络应实现变频器与电气自动化系统之间传送各种运行状态、故障信息、运行参数等信息，并接受系统的操控指令及运行参数、密码的修改及设定，并实现系统直接控制变频器的运行、故障诊断、调试等，应具有无人值守的功能。5.1.7.3系统控制包括远程开机、停机、调速等功能及高精度参数（包括转速、频率、运行曲线、加减速时间、运行模式、过电流等）的远方设定。5.1.7.4通讯接口应符合下列规定：a)输入与输出（I/O）通讯接口数量应满足工程需要；b)接点容量：交流220V、5A或直流24V、5A；c)模拟量电流源输出负载能力应不小于250V·A。5.1.8变频调速对供电电源的影响变频调速对供电电源的影响包括下列干扰因素：a)谐波电压造成电源网络电压波形畸变，供电质量下降；谐波电流引起无功功率增加，降低了功率因数；b)使接入同一电源系统中的电气设备（如变压器、电动机等）的损耗增加，输出功率减少，绝缘老化加速，噪声和振动增大，而电力电容器则可能因其对谐波电流的放大而产生过电流；9HG/T6190.2—2023c)电源网络谐振频率接近于变频器谐波源的某个谐波频率时，其公共耦合点上可能产生很高的谐波电压，危及电源电网系统的安全；d)造成公共耦合点交流电压的波动，使连接在该点的继电保护、测量仪器、通讯设备及计算机受到干扰，严重时使其不能正常工作；e)对邻近的弱电系统（包括通讯系统和电子设备）形成干扰。5.2电动机5.2.1电动机类型变频调速电动机的主要类型为笼型异步电动机及普通励磁同步电动机。5.2.2机械特性电动机应具备下列机械特性：a)电动机应与负载的机械特性匹配；供应商应提供电动机及其负载的机械特性数据；b)频繁起动、制动的电动机应加强绝缘水平及机械强度，必要时向电动机供应商提出起动、制动的频次和相关要求。5.2.3电动机选型电动机的选型应符合下列规定：a)电动机选型应符合石油和化工装置防爆、防腐、户外等环境特性的要求；b)对一般用途变频调速系统宜选用普通笼型异步电动机，并应校验变频调速系统实际运行对电动机的不良影响；c)有下列情况之一时，可选用变频电动机：1)工作频率高于50Hz；2)工作频率低于10Hz，但负载功率大（超过0.8倍额定功率）且长期持续工作；3)调速比D≥10，且频繁变化；4)调速比D较大，工作周期短，且负载转矩GD2较大（如离心风机、提升机等），正、反转交替运行，同时要求实现能量再生的工作方式；5)因传动需要（如低噪声、恒转矩、闭环控制等）采用变频电动机更为合理时。5.2.4变频调速对电动机的影响5.2.4.1变频器对电动机的影响变频器对电动机的影响包括下列干扰因素：a)变频器输出所含的高次谐波分量在电动机定子和转子中产生附加铜损、铁损和杂散损耗，使其温升增加10%～20%；b)变频器输出中的dU/dt及由PWM变频器产生叠加在电动机运行电压上的矩形斩波冲击电压，使电动机定子绕组匝间绝缘承受的电压应力增大，威胁电动机的对地绝缘；c)变频器输出所含各次谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干预而形成各种电磁激振力，当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振，加大谐波电磁噪声与震动；d)容量超过160kW的电动机，因共模电压和磁路不对称而产生的轴电流不能忽视，同时容性耦合高频电压会加大轴瓦电流，降低了轴瓦寿命，甚至会烧毁轴瓦；HG/T6190.2—2023e)变频器输出中的高次谐波使电缆的损耗增加，降低电缆的载流能力，损害电缆的绝缘，降低电缆的使用寿命。5.2.4.2电动机的效率和温升变频器的输出电压和电流均含有不同程度的谐波分量，会增加电动机定子及转子铜耗、铁耗及附加损耗，会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小；变频调速的防爆电动机应与变频器成套进行型式试验并配置适当的温度保护元件，当未进行成套型式试验时，应在防爆电动机定子绕组设置测温元件，以实现电动机的温度保护。5.2.4.3电动机绝缘强度电动机绝缘强度宜符合GB/T20113—2006中F级绝缘、B级绝缘水平考核要求的规定。5.2.4.4谐波电磁噪声与振动电动机变频调速的范围应避免调速系统发生共振。5.2.4.5电动机对频繁起动、制动的适应能力变频调速时，电动机应能在低的频率和电压下以无冲击电流的方式起动和在各种制动方式下快速制动。5.2.4.6电动机低转速运行及冷却当电动机的转速小于额定转速的40%时，电动机运行及冷却应符合下列规定：a)当电动机拖动恒转矩负载低速运行，运行频率小于20Hz时，应限制转速的下限值或主电机散热风扇采用独立的电机驱动以强迫风冷；b)当以自给油轴承润滑方式的电动机在低速区运行时，应限制转速下限值或改用强制轴承润滑方5.2.4.7电动机高转速运行及冷却对恒功率变频调速电动机，当转速超过3000r/min时，应采用耐高温的特殊润滑脂。5.2.4.8轴电流及防护措施产生轴电流和防护措施不当对电动机的影响因素以及应采取的措施包括：a)电动机在变频调速运行时，当轴承两端建立的电压超过润滑剂的绝缘能力时，轴承就会流过电流（即轴电流），产生轴电流的主要原因如下：1)磁路不对称：对容量超过400kW的电动机易发生磁路不对称而产生轴电流；2)静电积聚：传动负载在转轴上产生静电积聚而产生轴电流；3)高频电压：电动机端子处的高频共模电压产生共模电流，其中一部分流过电动机或传动设备的轴承。b)预防轴电流的危害有下列三种基本方式，可单独采用或合并选用：1)适宜的布线和接地；2)改变轴电流回路；3)削弱高频共模电压。HG/T6190.2—2023c)以上措施是为了减少轴电流脉冲，或将脉冲值削弱而使其不至于影响轴承寿命；具体实施时可采取下列措施：1)供电电缆穿钢管保护且两端接地，屏蔽层应直接接地；2)非传动端轴承绝缘；3)两端轴承均绝缘，再用绝缘联轴器，转轴通过电刷接地；4)非传动端轴承绝缘，转轴通过电刷接地；5)变频器输出侧安装共模电压滤波器，可大大降低共模电压。设计选型时可与变频器及机械设备供应商共同协商确定具体而有效的电动机轴电流预防措施。5.3电缆5.3.1电力电缆5.3.1.1选型原则电力电缆选型应满足石油和化工装置防爆、防腐、防火、户外等的环境特性要求，所选用的电力电缆应进行热稳定及电压降校验。5.3.1.2输入电源电缆输入电源电缆符合下列规定：a)电压等级：应按变频器输入电源电压等级选择电缆的额定电压；b)截面：应按变频器的额定输入电流选择电缆截面；c)选型：宜采用常规型号电缆。5.3.1.3输出电源电缆输出电源电缆宜符合下列规定：a)电压等级：按电动机额定电压选择变频器输出电源电缆的额定电压；b)截面：按电动机的额定电流选择电缆截面；c)选型：采用常规型号的电缆，特殊情况下可选用变频电机专用电力电缆；d)配电长度：不超过变频器最大准许配电电缆长度，否则，可采用相应措施以增加配电长度。5.3.1.4辅助电源电缆辅助电源电缆宜符合下列规定：a)电压等级：0.6kV/1kV；b)截面：按各用电负荷的最大功率选择电缆截面；c)选型：采用常规型号电缆。5.3.2控制电缆控制电缆应符合下列规定：a)电压等级：450V/750V；b)截面：截面应不小于1.5mm2的铜芯电缆；c)选型：1)模拟信号宜选用对绞线芯分屏蔽复合总屏蔽控制电缆；2)数字信号可选用总屏蔽控制电缆；3)为避免干扰，可采用光纤电缆代替上述屏蔽电缆。HG/T6190.2—20236设计文件的变更变频器在安装、调试、验收、检修过程中，当设计文件不符合实际情况时，应由设计单位进行设计变更，并提供设计变更技术文件或变更后的设计技术文件。HG/T6190.2—2023（资料性）变频调速基本原理变频调速是指由变频器对通用电动机或一般变频电动机作调速驱动和控制。由于此类变频器在石油和化工行业的广泛使用已成为本行业变频器应用的主流，其调速的基本原理基于公式（A.1）～公式（A.3）。同步转速按公式（A.1）计算。一般异步电机转速n与同步转速n1存在一定的滑差，异步电机转速按公式（A.2）计算。三相异步电机的定子每相电势有效值按公式（A.3）计算。n0=60f1/p......................................................................(A.1)n=n01-s)/p....................................................(A.2)E1=4.44f1N1φm.............................................................(A.3)式中：n0——同步转速，单位为转每分钟(r/min)；f1——电源频率，单位为赫兹(Hz)；p——磁极对数；n——异步电机转速，单位为转每分钟(r/min)；s——异步电机转差率；E1——定子每相电势有效值，单位为伏(V)；N1——定子绕组有效匝数；фm——定子磁通，单位为韦伯(Wb)。由公式(A.2)式可知，调速的措施可采用改变f1、p、s其中任意一个参数实现，对异步电机最好的方法是改变频率f1实现调速控制。对公式(A.3)式可分成下列两种情况进行分析：——当变频器调速输出频率低于额定电源频率时：属于恒转矩调速，U/f关系见图A.1；此时为维持电机输出转矩不变，应维持每极气隙磁通фm不变，从公式(A.3)可知，也就是要使E1/f1=常数；当忽略定子漏阻抗压降时，可认为供给电机的电压U1与频率f1按相同比例变化，即U1/f1=常数；但是，当电动机在频率较低运行时，定子漏阻抗压降不能忽略，要人为地提高定子电压，以作漏抗压降的补偿，维持E1/f1≈常数，此时变频器输出U1/f1关系如图A.1中的曲线2，而不再是曲线1。HG/T6190.2—2023图A.1U/f关系多数变频器在输出调速频率低于电机额定频率时,输出的电压U1和频率f1类似图A.1中曲线2,并且随着设置不同,可改变补偿曲线的形状，使用者可根据电机实际运行情况作适当调整；——在频率高于额定电源频率时属于恒功率调速的情况下：随着变频器的输出