ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ РЕГУЛИРУЕМЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Ихдание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

ГОСТ P 51137-98

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН АО ВНИИЭ

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 19 февраля 1998 г. № 19

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

£> И ПК Издательство стандартов. 1998

Настоящий стандарт нс может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

ГОСТ Р 51137-98

Содержание

1    Область применения........................................................ I

2    Нормативные ссылки....................................................... I

3    Классификация............................................................ 2

4    Основные параметры и размеры............................................... 3

5    Общие технические требования................................................ 3

5.1    Технические требования.................................................. 3

5.2    Конструктивные требования............................................... 4

5.3    Требования к техническим параметрам и режимам.............................. 5

5.4    Требования к системам управления электроприводов............................ 6

5.5    Требования к системам защиты, диагностики, сигнализации и контроля............. 6

5.6    Требования по стойкости к внешним воздействиям............................. 7

5.7    Требования к надежности................................................. 7

5.8    Комплектность......................................................... 7

6    Требования безопасности.................................................... 8

7    Правила приемки.......................................................... 8

8    Методы контроля..........................................................10

9    Транспортирование и хранение................................................II

10    Указания по эксплуатации...................................................II

11    Гарантии изготовителя......................................................II

III

ГОСТ P 51137-98

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ РЕГУЛИРУЕМЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ

Общие технические условия

Asynchronous controlled variable electric drives for energetics objects. General specifications

Дата введения 1998-07-01

1    ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на регулируемые асинхронные электроприводы (далее — электроприводы), предназначенные для работы на объектах энергетики (тепловых электростанциях и насосных станциях централизованного снабжения).

Вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 из числа указанных в ГОСТ 15543.1 устанавливают в технических условиях (далее — ТУ) на электроприводы конкретных типов.

2    НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.114-95 ЕСКД. Технические условия ГОСТ 2.601-95 ЕСКД. Эксплуатационные документы

ГОСТ 8.513-84 ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения ГОСТ 9.005-72 ЕСЗКС. Металлы, сплавы, металлические и неметаллические неорганические покрытия. Допустимые и недопустимые контакты с металлами и неметаллами ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности ГОСТ 12.2.007.1-75 ССБТ. Машины электрические вращающиеся. Требования безопасности ГОСТ 12.2.007.11-75 ССБТ. Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Требования безопасности

ГОСТ 12.3.019-80 ССБТ. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности

ГОСТ 20.39.312-85 Комплексная система общих технических требований. Изделия электротехнические. Требования по надежности

ГОСТ 183-74 Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования ГОСТ 7217-87 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний

ГОСТ 8865-93 Изделия электротехнические. Классы нагревостойкости электрической изоляции

ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования

ГОСТ 10683-73 Машины электрические. Номинальные частоты вращения и допускаемые отклонения

ГОСТ 11828-86 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний ГОСТ 12139-84 Машины электрические вращающиеся. Ряды номинальных мощностей, напряжений и частот

ГОСТ 13109-87 Нормы качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

И мание официальное

ГОСТ 14254-96 Степени зашиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15543.1-89 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 16842-82 Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний источников индустриать-ных радиопомех

ГОСТ 16962.1-89 Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 16962.2-90 Изделия электротехнические. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 17494-87 Машины электрические вращающиеся. Классификация степеней зашиты, обеспечиваемых оболочками вращающихся электрических машин

ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 18620-86 Изделия электротехнические. Маркировка

ГОСТ 20459-87 Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения ГОСТ 20815-93 Машины электрические вращающиеся. Механическая вибрация некоторых видов машин высотой оси вращения 56 мм и более. Измерение, оценка и допустимая вибрация ГОСТ 21130-75 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры

ГОСТ 22789-94 Устройства комплектные низковольтные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 23216-78 Изделия электротехнические. Хранение, транспортировка, консервация, упаковка. Общие требования и методы испытаний

ГОСТ 24555-81 СГИП. Порядок аттестации испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ 24607-88 Преобразователи частоты полупроводниковые. Общие технические условия ГОСТ 24682-81 Изделия электротехнические. Общие технические требования в части воздействия специальных сред

ГОСТ 24683-81 Изделия электротехнические. Методы контроля стойкости к воздействию

специальных сред

ГОСТ 25953-83 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые мощностью 5 кВ А и выше. Параметры

ГОСТ 26567-85 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Методы электрических испытаний

ГОСТ 28167-89 Преобразователи переменного напряжения полупроводниковые. Общие технические требования

3 КЛАССИФИКАЦИЯ

3.1    Электроприводы классифицируют по принципу действия на следующие основные труп пы:

3.1.1    на базе полупроводниковых преобразователей частоты (далее — преобразователи частоты) и асинхронных двигателей (далее — двигателей) с короткозамкнутым ротором со следующими составными частями:

-    согласующий трансформатор или реактор,

-    системы управления, защиты, диагностики, сигнализации и контроля,

-    двигатель,

-    фильтро-компенсационное устройство (при необходимости);

3.1.2    на базе преобразователей частоты и двигателей с фазным ротором (контактных или бесконтактных) со следующими составными частями:

-    преобразователь частоты с трансформаторным и дроссельным оборудованием,

-    системы управления, защиты, диагностики, сигнализации и контроля.

-    двигатель.

-    одновременном отклонении напряжения до ± 10 % и частоты до ±2.5 % при условии, что при работе с повышенным напряжением и пониженной частотой или с пониженным напряжением и повышенной частотой сумма абсолютных значений отклонений напряжения и частоты нс превышает 10 %.

5.1.5    Электроприводы должны сохранять работоспособность (без поддержания нормируемых параметров) при кратковременном (до 60 с) снижении напряжения питания до 80 % номинального значения при номинальной частоте сети и номинальной нагрузке двигателя. По согласованию с заказчиком допускается снижение напряжения питания до 75 % номинального значения.

5.1.6    Электроприводы должны обеспечивать режим автоматического самозапуска после кратковременного (до 2,5 с) перерыва питания при появлении напряжения на шинах питающей сети и/или собственных нужд в режиме автоматического управления. Начальное значение напряжения должно оговариваться в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.1.7    Электроприводы должны сохранять работоспособность (без поддержания нормируемых параметров) при работе в аварийных режимах со следующими неоднократными отклонениями частоты питающей сети:

-    в диапазоне минус (2.5—4,0) % продолжительностью не более 5 мин;

-    в диапазоне минус (4,0—6,0) % продолжительностью не более I мин;

-    в диапазоне минус (6.0—8,0) % продолжительностью не более Юс.

После прекращения действий указанных условий эксплуатации изделия должны восстанавливать требуемую точность и номинальные параметры.

5.1.8    Маркировка, консервация и упаковка

Маркировка составных частей электроприводов должна соответствовать ГОСТ 18620 и сохраняться в процессе эксплуатации и хранения.

Маркировка тары — по ГОСТ 14192.

Консервация и упаковка — по ГОСТ 23216.

Категория упаковки и внутренняя упаковка должны быть указаны в ТУ на электро при воды конкретных типов.

5.2 Конструктивные требования

5.2.1    Составные части электроприводов, за исключением двигателя, должны размешаться в шкафах. Вне шкафов допускается установка в соответствующих ограждениях трансформаторного и реакторного оборудования.

5.2.2    Степень зашиты шкафов должна выбираться по ГОСТ 14254 и устанавливаться в ТУ на электроприводы конкретных типов.

Степень зашиты двигателей и их коробок выводов должна выбираться по ГОСТ 17494 и устанавливаться в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.2.3    Элементы и узлы электроприводов могут конструктивно выполняться в виде выемных блоков или съемных панелей. Блоки должны легко вставляться в соответствующие места, при этом должен быть обеспечен надежный электрический контакт силовых цепей и цепей управления.

Одноименные составные части электроприводов одного типа должны быть взаимозаменяемыми. При замене блоков системы управления допускается регулировка параметров (при помощи органов настройки).

5.2.4    Конструкция электроприводов должна быть ремонтопригодной и обеспечивать:

-    доступность осмотра и подтяжки мест крепления контактных соединений и составных частей (сборочных единиц) и исключение самоотвиичивания;

-    возможность снятия составных частей и сборочных единиц, вышедших из строя и подлежащих замене,без демонтажа других составных частей или с частичным демонтажом при помощи стандартного слесарного инструмента;

-    доступность к сборочным единицам, подлежащим регулированию и настройке;

-    доступность к контрольно-измерительным приборам для их замены и поверки;

-    возможность съема функциональных блоков электроприводов для ремонта и контроля их параметров;

-    возможность применения грузоподъемных механизмов.

5.2.5    Вид охлаждения составных частей электроприводов и параметры охлаждающей среды должны быть указаны в ТУ на электроприводы конкретных типов. Вил охлаждения двигателя должен соответствовать ГОСТ 20459.

5.2.6    Защитно-декоративные и лакокрасочные покрытия электроприводов должны обеспечивать сохранность поверхностей и коррозионную стойкость деталей и сборочных единиц при хранении и эксплуатации.

ГОСТ Р 51137-98

5.2.7    Электрохимически разнородные металлические материалы, применяемые для изготовления соприкасающихся между собой сборочных единиц и деталей, должны быть выбраны в соответствии с требованиями ГОСТ 9.005.

5.2.8    Контактные электрические соединения силовых токоведущих цепей должны соответствовать требованиям ГОСТ 10434.

5.2.9    Уровень вибрации двигателей на холостом ходу при их работе в составе электропривода должен соответствовать требованиям ГОСТ 20815.

5.2.10    Предельно допустимые превышения температуры нагрева частей двигателей должны соответствовать ГОСТ 183.

Температура нагрева других составных частей электроприводов в наиболее нагретых точках, соприкасающихся с электрической изоляцией, нс должна превышать значений, установленных ГОСТ 8865 для соответствующего класса нагревостойкости электрической изоляции.

5.3 Требования к техническим параметрам и режимам

5.3.1    Номинальные токи на выходе преобразователей частоты должны выбираться из ряда по ГОСТ 28167: 4.0; 5.0; 6,3; 10,0; 16.0; 20.0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 А.

5.3.2    Номинальные напряжения на выходе преобразователей частоты должны выбираться из ряда: 380; 660; 6000; 10000 В.

По согласованию с заказчиком допускается применение значений напряжения, отличающихся от указанных.

При коротких линиях допускается за номинальное выходное напряжение преобразователей частоты принимать номинальное напряжение двигателей, входящих в состав электроприводов.

5.3.3    Рабочий диапазон изменения выходного напряжения преобразователей частоты должен быть от 0 до 100 % номинальною напряжения.

5.3.4    Рабочие диапазоны регулирования частоты вращения двигателя должны выбираться из ряда: 1:2; 1:5; 1:10; 1:20; 1:30; 1:50;'1:100.

5.3.5    Номинальные частоты на выходе преобразователей частоты должны выбираться из ряда по ГОСТ 25953: 5; 10; 12,5; 16,66; 25; 50; 60; 100 Гц.

5.3.6    Электроприводы должны обеспечивать:

-    частотный пуск и регулирование частоты вращения электродвигателей;

-    работу при изменении момента нагрузки от 0 до номинального;

-    максимальный момент двигателя, определяемый допустимой кратностью перегрузки преобразователя частоты по току. Кратность перечрузкн указывается в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.3.7    При отношении максимального тока к номинальному, равному 2,25, электроприводы должны допускать режимы работы, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 — Режимы работы

Режим Нагрузка в процентах от ном тыльного тока Продолжительность нагрузки, с 1 100 Длительно 2 150 120 3 175 60 4 200 15 5 225 10 11 р и м с ч а и и 1 1 Средние квадратичные значения тока в течение цикла не должны превышать номинального за врем) усреднения нс более 10 мин. 2. При других значениях отношения максимального тока к номинальному соответствующие значенн: нагрузки и се продолжительности указываются в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.3.8 Значения коэффициента полезного действия и коэффициента мощности электропривода при работе с номинальной нагрузкой должны соответствовать требованиям ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.3.9 Радиопомехи, создаваемые при работе электроприводов в сетях низкого напряжения, не должны превышать значений, предусмотренных в «Общесоюзных нормах допускаемых индустриальных радиопомех» (Нормы 8—72).

5.4    Требования к системам управления электроприводов

5.4.1    В электроприводах должна быть предусмотрена возможность местного или дистанционного управления, в том числе и частотой вращения двигателя.

Электроприводы должны иметь возможность управления от автоматической системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).

5.4.2    Системы управления электроприводов должны обеспечивать:

-    разгон и торможение двигателей с заданным ускорением в пределах допустимой перегрузки преобразователя частоты;

-    диапазон времени изменения частоты от минимальной до максимальной в заданных пределах;

-    статическую точность поддержания частоты вращения, определяемую наклоном механической характеристики двигателя.

Замкнутые системы управлении электроприводов должны обеспечивать:

-    заданное статическое отклонение частоты вращения;

-    возможность автоматического регулирования значений ускорения и замедления с заданной точностью;

-    заданные значения перерегулировании частоты вращения при изменении задания и время отработки сигнала;

-    ограничение значений тока двигателя в динамических режимах и при перегрузках на заданном уровне с заданной точностью.

Числовые значения всех величин должны указываться в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.5    Требования к системам защиты, диагностики, сигнализации и контроля

5.5.1    Электроприводы должны быть термически и динамически устойчивы при всех аварийных режимах в течение времени срабатывании установленных в них систем зашиты.

5.5.2    Электроприводы должны иметь следующие виды зашиты:

-    от коротких замыканий в преобразователе частоты и нагрузке;

-    от недопустимых перегрузок по току (с интегрально-зависимой защитой);

-    от перегрева преобразователя частоты;

-    от внешних и внутренних коммутационных перенапряжений;

-    от пробоя тиристоров;

-    от нарушения коммутации и сбоев в цепях управлении преобразователя частоты;

-    от исчезновения вентиляции (в системах с принудительным охлаждением);

-    от снижения расхода охлаждающей среды:

-    от исчезновения напряжения сети;

-    от недопустимого понижения напряжения сети:

-    от недопустимого повышения напряжения сети:

-    от обратной фазировки питающего напряжения;

-    от обратного вращения ротора двигателя;

-    от работы на двух фазах;

-    от повышения частоты вращения двигателя сверх допустимой (св. 120 %).

Необходимость защиты от перегрева преобразователя частоты, от внешних и внутренних

коммутационных перенапряжений и нарушения коммутации и сбоев в цепях управления, от обратной фазировки питающего напряжения, от обратного вращения ротора, интегрально-зависимой защиты и кнопки аварийного отключения электропривода должна быть оговорена в ТУ на конкретные типы электроприводов.

5.5.3    Электроприводы должны иметь систему диагностики, позволяющую определить место возникновения неисправности в электроприводе на уровне его функциональных частей в случае срабатывания систем зашиты.

5.5.4    Составные части электроприводов, размещенные в шкафах и имеющие элементы, находящиеся под напряжением св. 1000 В, должны быть снабжены блокировками, препятствующими включению электроприводов при открытых дверях шкафов и воздействующими на отключение питания электроприводов или препятствующими открыванию.

5.5.5    Электроприводы должны иметь сигнализацию:

-    о включенном и отключенном состояниях;

ГОСТ I* 51137-98

-    о срабатывании защиты.

Сигналы должны выдаваться в систему дистанционного управления и в АСУ ТП.

5.5.6    В электроприводах должны быть предусмотрены средства контроля и (или) измерения (прямым или косвенным методом) выходного тока и напряжения преобразователя частоты, частоты переменного тока на выходе преобразователя частоты или частоты вращения двигателя при наличии датчика частоты вращения.

Электроприводы должны иметь возможность передачи унифицированных |± 5. ± (4—20) мА] и «сухих» сигналов по системам диагностики, сигнализации и управления в системе АСУ ТП. Электроприводы должны иметь выводы для подключения внешних средств измерения.

5.6    Требования по стойкости к внешним воздействиям

5.6.1    Номинальные значения климатических факторов — по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1. Верхнее и нижнее значения рабочей температуры должны указываться в ТУ на электроприводы конкретных типов.

Составные части электроприводов могут иметь разные виды климатического исполнения, что должно быть указано в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.6.2    Электроприводы должны быть механически прочными и устойчивыми в соответствии с требованиями ГОСТ 17516.1. Группу механического исполнения устанаативают в ТУ на электроприводы конкретных типов.

Составные части электроприводов могут иметь разные группы механического исполнения, что должно быть указано в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.6.3    Электроприводы должны допускать эксплуатацию в условиях воздействия пыли.

Допустимая концентрация инертной пыли в окружающей среде устанавливается в ТУ на

электроприводы конкретных типов.

Уровень запыленности внутри двигателя и остальных составных частей не должен нарушать их нормальной работы.

5.6.4    Составные части электроприводов должны соответствовать ГОСТ 24682 и, если это указано в ТУ на электроприводы конкретных типов, должны быть выполнены в химостойком исполнении по ГОСТ 24682.

5.7    Требования к надежности

5.7.1    Номенклатура показателей надежности должна соответствовать ГОСТ 20.39.312. Значения показателей надежности в зависимости от назначения и условий применения должны устанавливаться в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5.7.2    Средняя наработка на отказ в условиях, допускаемых по ТУ на электроприводы конкретных типов, — не менее 20000 ч.

5.7.3    Среднее время восстановления — не более 3 ч.

5.7.4    Средний ресурс до капитального ремонта — не менее 6 лет.

5.7.5    Срок службы до списания: двигателя — нс менее 20 лет, остальных составных частей — не менее 15 лет.

5.7.6    Срок сохраняемости в упаковке предприятия-изготовителя — два года.

5.7.7    За критерии отказов и предельных состояний принимают несоответствие требованиям настоящего стандарта. ТУ на электроприводы конкретных типов:

-    выходных параметров:

-    допустимых отклонений выходных параметров:

-    пределов регулирования выходных параметров;

-    сопротивления изоляции.

Отключение электропривода и восстановление его с помощью одиночного комплекта ЗИП в течение времени восстановления, а также отключение защитами не являются отказом электропривода.

В ТУ на электроприводы конкретных типов допускается устанавливать дополнительные критерии отказов и предельных состояний.

5.8 Комплектность

Требования по комплектности должны быть указаны в ТУ на электроприводы конкретных типов. К электроприводу следует прилагать эксплуатационную документацию по ГОСТ 2.601 в составе, указанном в ТУ на электроприводы конкретных типов.

7