变频调速设备标准化体系研究与标准研制设想

全国变频调速设备标准化技术委员会 赵相宾 董桂敏

编者按：本文通过分析近年我国变频调速设备市场需求、应用领域和技术发展趋向，提出了急需标准化解决的有关问题，由此提出全国变频调速设备标准化技术委员会（SAC/TC518）标准体系研究和相关标准制定的规划

一、建立变频调速设备标准化框架体系目的和意义

当前，变频调速设备已被广泛应用于电力、石油、石化、冶金、化工、市政供水、矿山、有色、水泥、纺织、造纸、印染、船舶、铁路等多个行业。在环保节能意识提高、国家政策推动和企业经济利益的驱动下，变频调速设备应用的广度和深度正日益得到提高，行业进入爆发性增长时期。石油、石化、机械、冶金等行业都经过了单系统试用、大量使用和整套装置系统使用3个发展阶段，取得了节能、增产的显著效果，其中炼油、化工、供水、天然气处理等系统中广泛采用了变频器，低压变频调速的普及率已达70%，水泵、风机机组上采用中压变频技术，保证了生产，节约了能源。

针对目前我国资源节约标准覆盖范围狭窄，标准化研究专家建议，我国应尽快制订详细的资源节约标准，以推进节约型社会建设和循环经济发展。我国要在未来几年内制订资源节约与综合利用标准发展计划，这是经济和社会发展的重要途径。由此可见，研究建立我国变频调速设备标准体系和制定相关标准，是电器工业装备领域十分紧迫的任务。

目前国家已将变频调速技术列入通用节能技术加以推广，相关行业的发展都需要标准化工作的同步支持，如果没有标准化工作的指导和协调，将会使行业的发展陷入混乱状态。为了规范市场经济秩序和完善市场经济体系建设，需要标准体系作为必要的技术支撑。在全球经济一体化的新形势下，提高产品质量、服务质量和工程质量，增强企业和产品在国际市场的竞争力，需要一个先进的、与国际接轨的标准体系作为重要的应对手段；为促进行业经济、技术持续快速健康协调发展需要一个完善的标准体系作为重要技术基础。为此要规范我国变频调速技术方面的标准，提高产品可靠性工艺水平，实现规模化、标准化生产，促进科技成果有效、及时转化为技术标准，打造具有竞争力的“中国标准”，以满足经济、社会发展的需要，为经济、社会和产业发展提供适用的重要技术标准。

二、变频调速设备领域标准化现状

针对国务院对建设节约型社会和发展循环经济的重要部署及机电产品节能的重要性，制订和推广电能节约标准是节约资源、促进可持续发展的一项重要措施。2006年中国电器工业协会变频器分会成立，将在宣贯、实施行业的国家标准，提供行业技术信息和市场情况，加强技术引导和行业管理等方面提供有力保证。2011年全国变频调速设备标准化技术委员会成立，在加大标准创新、加强标准化制定、通过标准化工作引领技术进步、推进变频调速设备国产化进程，也使我们肩负了历史责任。

目前，我国还没有变频调速设备的独立标准，只有4个电气传动设备系统标准，变频调速设备只是作为一个部件，涉及某些相关技术问题，只能参考应用。新成立的“全国变频调速设备标准化技术委员会”已将采用重大创新技术、推广先进技术、提高产品档次作为推进变频调速设备国产化进程中的指导思想，首先要建设和完善一个具有一定的技术和人才优势的标准化技术委员会，制定出高水平的变频调速设备国家标准，做好产品的宏观管理指导。

目前变频调速设备现行可参考国家标准有GB/T 12668.1—2002 《调速电气传动系统 第1部分：一般要求 低压直流调速电气传动系统额定值的规定》、GB/T 12668.2—2002《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 12668.3—2003《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》、GB/T 12668.4—2006《调速电气传动系统 第4部分：一般要求 大于1kV但不超过35kV的交流电气传动系统额定值的规定》。在推进变频调速设备国产化进程中，没有独立可执行的生产、检测、验收等方面的标准，所以需要加强变频器标准化制定工作，弥补标准缺失，逐步完善标准体系，通过标准化工作引领本领域技术进步。全国变频调速设备标准化技术委员会的建立，标志着中国变频器产业及相关产品进入技术标准的规范化时代。

三、变频调速设备标准化重点工作领域

变频调速设备标准化技术委员会工作范围涉及冶金、矿山、电力、交通、国防、石油、煤炭、化工、轻工等广泛的电机变频调速的领域。工作范围包含由变流器部分、速度、转矩、电流或电压控制设备以及电力半导体门极控制系统等组成的变频调速设备，但不包含诸如馈电部分、电机和辅助设备等扩展设备组成的传动系统。

——风机和泵类机械通用变频调速设备

几乎在所有的行业中，风机和泵类通用机械都由交流电动机拖动，它的用电量占全国总电量的1/3左右。过去这类电机都直接接入电网，不能实现调速，只好采用挡板和阀门来调节，浪费了大量电能。采用变频调速后，通过改变电机转速来调节流量，一般可节电30%～50%。

——高性能变频调速设备

随着电力电子和交流电机控制技术的发展，大型工业系统中轧钢、提升机、造纸机等传统由直流电机调速的场合，近年来，均用变频调速取代直流调速，达到了提高性能、减少维护并可节能20%～30%的效益。

——牵引用变频调速设备

牵引用变频调速设备用于电力机车、轻轨等电驱动运输机械。这类驱动过去也多采用直流调速，现在正逐步改为变频调速。由于工作环境恶劣，对产品耐电压波动、结构、冷却等方面都有特殊要求，牵引调速用的多为专用变频调速设备。

——专用变频调速设备

针对冶金、矿山、电力、交通、国防、石油、煤炭、化工、轻工等变频调速器应用领域的要求，需要的专用变频调速设备。

——绿色发电用变频调速设备

绿色发电即利用风力、水力及太阳能发电，在环境问题日益突出的今天，这类发电受到越来越多的关注，其发展非常迅速。发电机改用绕线异步机（有刷或无刷），转子由变频器供电、交流励磁，既简化了调速机构又提高了效率。

四、变频调速设备标准化体系的框架组成

根据变频调速设备的技术应用与行业需求分析，其标准体系框架主要包括以下几部分：

1、通用变频器标准

以通用变频器的技术为依托，制订相应的产品及方法标准，如安全规程、环境条件规程、电磁兼容规程、额定值特性等。

2、专用变频器标准

主要考虑各行业的相关生产、工艺流程及行业管理的不同特点，制订相应的专用变频器技术标准。行业主要包括冶金、煤炭、电力、石化、轻工 、纺织、建材、机械等。石化行业包括合成橡胶、染料、石油和石化装备；轻工行业包括印刷、塑料、陶瓷、造纸和缝制装备；纺织行业包括针织、棉纺、麻纺装备；建材行业包括水泥、玻璃装备等。

3、伺服系统变频调速设备标准

在机床上及目前大量配套使用的雕刻机、挤压机、拉丝机、铣床、研磨机、磨光机等伺服系统变频调速设备标准。

4、绿色发电用变频调速设备标准

根据应用变频器的装置特点，制订相应的风力发电用及光伏发电用变频调速设备技术条件，变频调速设备试验方法等技术标准。

5、变频器相应的能效标准

根据国家相应的能效要求，制订变频器的能效标准。

6、变频调速设备用相关部件的技术标准

根据变频器的技术特点及相应控制装置的技术要求，制订相关配套部件标准，以满足变频器的技术需求。

全国变频调速设备标准化技术委员会将全面启动变频调速设备标准的制修订工作，着手制定行业空缺的标准，逐步实现变频调速设备通用标准、各行业特性标准、技术标准、产品标准、方法标准相配套，逐步建立科学完善的标准体系，实现变频调速设备标准与国际标准接轨。