变频器技术协议完整版.doc

1、大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造项目技术协议大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议买 方：大唐贵州野马寨发电有限公司卖 方：北京中电凯瑞控制技术有限公司大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 第一章 技术规范1 总则1.1 本设备技术规范书适用于大唐贵州野马寨发电有限公司（3 200MW）2 号机组给水泵高压变频综合改造。包括前置泵技术改造、液力偶合器技术改造、高压变频器配套改造等，它提出了综合改造的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求1.2 本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一

2、切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方保证提供符合本技术规范书和工业标准的优质产品。1.3 本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。1.4 卖方负责变频器本体及变频器配套辅助设施的安装、调试。1.5 本设备技术规范书经买卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。1.6 本规范未尽事宜，由买卖双方协商确定。1.7 在合同签订后，买方有权提出因标准、规程和规范发生变化而产生的修订要求，具体事宜由双方协商确定。1.8 卖方对本技术规范书进行逐条回应，这将作为买方评标的重要因素之一。2 技术要求2.1 遵循的主要现行标准下

3、列标准所包含的条文，通过在本技术规范书中引用而构成本技术规范书的基本条文。如标准被修订，使用本技术规范书的各方探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 156-2003 标准电压GB/T 1980-1996 标准频率GB 4208-93 外壳防护等级的分类GB/T13422-92 半导体电力变流器电气试验方法GB 50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工 及验收规范GB 12326 电能质量 电压允许波动和闪变GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 GB 1094.11094.5 电力变压器GB 6450 干式

4、变压器GB/T 10228 干式电力变压器技术参数和要求GB17211 干式电力变压器负载导则GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合GB/T 3859.1 半导体变流器基本要求的规定GB/T 3859.2 半导体变流器应用导则GB/T 3859.3 半导体变流器变压器和电抗器DL/T 5136 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定DL/T994-2006 火电厂风机水泵用高压变频器行业标准DL/T 620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程GB 12668 调速电气传动系统IEC60282-1 高压熔断器IEC60470 交流高

5、压接触器和基于接触器的电动机启动器IEC60632-1 高压电动机启动器SD318 高压开关闭锁装置技术条件IEC68-2-6 抗振动标准IEC68-2-27 抗冲击标准IEC1000-4-2EMC 抗干扰标准IEC1000-4-3 EMC 抗干扰标准IEC1000-4-4 EMC 抗干扰标准IEC1000-4-5 EMC 抗干扰标准IEC1800-3 EMC 传导及辐射干扰标准IEC 60146 半导体变流器EN50082-2 工业环境的一般标准大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 IEEE519 电气和电子工程师学会89/336EC CE 标志2.2 环境条

6、件项目 单位 数值极端最高气温 +35.0极端最低气温 -5.0海拔高度（黄海高程） m 1800m相对湿度 月平均相对湿度不大于 90%，日平均相对湿度不大于 95%。2.2.1 抗震能力地震基本烈度小于 6 度，按 7 度设防。水平加速度 0.2g，垂直加速度 0.1g。考虑水平与垂直同时作用安全系数取不小于 1.67。2.2.2 污秽等级： 级（爬距按照 25mm/kV 考虑）3 机组给水泵组参数3.1 给水泵电动机参数型号 YKS900-4G 额定转速 同步转速 1495r/min额定功率 5100 kW 功率因数 0.89额定电压 6kV 冷却方式 空-水冷额定电流 572A 空载电

7、流 约 120A3.2 给水泵参数形式 100%全容量电动调速泵 扬程 1897m型号 DG750-180V 进口流量（额定流量） 702.53t/h轴功率 3974kW 出口压力 18.49MPa额定转速 5013 r/min 最低输入压力 1.68 MPa汽蚀余量 31.53m 生产厂家 上海电力修造厂3.3 液力偶合器参数型号 R17K.2E（Y0T51） 输入功率 传递功率 4600 kW额定输入转速 1490r/min 转速比 齿轮传动比Ze/Z1=120/32最高输出转速 5013r/min 生产厂家 奥地利进口油箱充油量 约 850 升 工作油循环量 120L/min输入轴转向（

8、沿动力 顺时针 输出轴转向（沿动力传 逆时针大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 传递方向看） 递方向看）3.4 前置泵参数型号 FA1B56 扬程 m 96形式 水平卧式 轴功率 kW 200.68额定转速 r/min 1490 入口压力 0.828 MPa流量 m3/h 702.53 出口压力 1.68MPa要求汽蚀余量 m 4.083.5 6kV 电源参数变频装置的进线电源来自 6kV 工作段（备用段）母线。额定电压 Un 6kV电压正常变化范围 +10%-10%额定频率 50Hz频率变化范围 +10%-10%电动机成组自启动时，母线电压 65% Un最大

9、一台电机启动时，母线电压 80% Un高压厂变中性点接地方式 不接地4 技术要求4.1 总的要求要求卖方根据给水泵组设备技术参数，对给水泵组提出变频技术改造整体方案（含前置泵技术改造方案、偶合器技术改造方案、变频器配套改造方案），并成套供货。液力耦合器改造针对野马寨电厂电动给水泵组中的液力耦合器改造，保留液力耦合器的调速功能和增速齿轮功能， 给水泵既能变频调 速运行，也能恢复到工频运行：变频运行时，将勺管位置调至液耦 100%速度输出位置，完全依靠变频器改变电机转速实现给水泵水量的调节。工频运行时，通过电气旁路装置将给水泵电机切换到工频运行，仍然可以利用液耦调速实现水量控制。液力耦合器内主油泵

10、由给水泵电机同轴驱动，给水泵电动机变频器改造后，电动机运行于变转速工作方式下，所以主油泵也会处于变转速运行状态，导致主油泵出口油压必然大幅波动，在 给水泵低负荷时，甚至有可能因转速低而出口油压过低的现象，影响 给水泵及液力耦合器的正常运行。为保证给 水泵电动机变频改造后水泵及液力耦合器的正常运行，需对给水泵油系统进行相应改造。大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 具体措施是拆除原液力耦合器内的主油泵，分别在工作油冷油器和润滑油冷油器出口处增设工作油泵和润滑油泵，新增油泵均由独立电机驱动，不受给水泵电机转速变化的影响。前置泵改造前置泵与给水泵电机同轴，因此变频改造

11、前的前置泵是按照与给水泵电机额定转速相同的速度定速运行设计的。主 给水泵电动机采用变频调速后，给水泵电机的转速降低的同时，同轴的前置泵的转速下降，其出口压力也会降低，在低速时可能无法保证给水泵所需的足够的汽蚀余量， 导致给水泵汽蚀损 坏。因此，给水泵变频 改造时，必须对前置泵采取必要措施，以保证给水泵在变频运行状态时也能安全、可靠地运行，不能出现汽蚀。（示意图）鉴于现场安装空间限制，以及出于整体系统运行安全的考虑，保留前置泵与给水泵电机现有的连接方式。在保证前置 泵、液力耦合器和 给水 泵安全运行的前提下，确定 给水泵电机最低允许转速：在该转速之上，可保证前置泵的输出扬程大于给水泵的必需汽蚀余

12、量需求。将这个转速设定为变频器的最低输出频率。在这个转速之上时，给水泵电机变频调速运行，液耦内勺管开度 100%。当工艺要求给水泵转速继续下降时，变频器输出频率锁定在最低频率，给 水泵电机在最低转 速运行；同时开始控制液耦内的勺管装置调速，给水泵的转速可以继续下降。4.2 基本要求4.2.1 对前置泵的要求前置泵必须充分满足给水泵对前置泵的功能要求。4.2.2 对液力偶合器的要求大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 改换液力偶合器，同时适应工频和变频调速需要。4.2.3 变频装置的功率单元、控制模块、通讯模块、控制柜及变压器柜柜顶冷却风机采用原装进口设备。逆变主

13、电路拓扑采用高高单元串联多电平 PWM 电压源型交直交变频器，逆变电路采用功率元件脉宽调制技术。使用多脉冲整流器，整流桥脉冲数为 30 脉冲。4.2.4 变频装置（含变压器柜、功率柜、控制柜）的冷却采用强迫风冷方式，移相变压器柜除底部安装强制冷却用的轴流风机外，还需要在移相变压器柜顶部安装强制冷却风机，冷却风机采用德国 EBM 风机，使用寿命 20 年。4.2.5 变频装置房间不考虑空调冷却，采用空水冷却方式，冷却器安装于变频装置室外，冷却介质采用工业水，空气经过滤装置和水冷器后才能进入室内，过滤装置采用不锈钢材质，并方便拆卸（便于清洗）；冷却装置应保证变频装置室内环境温度不超过 35。4.2

14、.6 卖方提供变频装置软件的免费升级。4.2.7 变频装置各柜体电缆进线方式均按照下进线方式进行设计。4.2.8 变压器效率达到 98%以上，变频装置整个系统的效率（包括输入移相变压器等）在整个调速范围内必须达到 95%以上。4.2.9 卖方所提供的设备短路电流按照满足动稳定电流 125kA、热稳定电流：40kA/4S进行考虑。4.2.10 卖方提供的变频装置所有屏柜要求采用屏前维护方式。4.2.11 卖方随设备提供变频装置内部连接所需的动力电缆、控制电缆、通信电缆（含光缆），即移相变压器柜、功率柜、控制柜之间连接的电缆。4.2.12 卖方在以下问题做出具体说明：1）当 6 kV 母线上电动机

15、成组启动，母线电压降到 65%Un 时对变频器的影响。当母线上电机成组起动时，母线最大电压降为 65%左右，变频器可以降额运行，当电网电压恢复以后，变频器可自动重新正常满负荷工作。2）当 6 kV 母线上最大一台电动机启动时，母线电压降到 75%Un 时对变频器的影响。当母线上最大一台电机起动时，母线最大电压降为 75%，此时变频器可降额运行，当电网电压恢复以后，变频器可自动重新正常满负荷工作。3）变频装置的输出频率范围、恒转速调速范围、调速精度、最大瞬时启动力矩、间歇过载能力等重要指标。变频器的输出频率范围： 0-120Hz（可以设定）恒转矩调速范围： 0-100%调速精度： 0.5%大唐贵

16、州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 最大瞬时启动力矩： 150%（速度闭环方式）间歇过载能力： 120%，1min/10min4）变频装置谐波指数，共模电压。变频器输入谐波典型值在 2%以内，满足 IEEE519-1992 国际标准和 GB/T14549-93 国家标准。变频器输出电流谐波失真小于 1%，输出 dv/dt 等于 900V/uS (MGI 标准规定 6KV电机 3913 V/uS)，共模电压小于 150V(MGI 标准规定 6KV 电机基波相电压峰值和共模电压峰值之和不超过 8.7KV)，均满足标准要求。不必对电机作任何改动，不必加输出滤波器，就可以使

17、用普通的异步电机，包括国产电机。5）变频装置具备的保护功能和保护动作值。罗宾康高压变频器经过数十的不断完善，拥有十分丰富的保护功能可以对变频器自身及外围设备（电机）等，例如电机过压、欠压、接地、缺相、过流、过载等以及变压器过压、欠压、接地、缺相、过流、过载、温度保护等等。6）变频器瞬时断电再上电的能力，断电后再启动的初始化时间。6KV 断电后，如果重新来电，只要变频器控制系统电源仍旧保持，变频器会立即开始转速跟踪自启动，启动时间视电机剩磁衰减而定，如果电机仍有剩磁，可直接计算电机转速，跟踪时间在 10ms 内，如果电机剩磁已衰减，采取频率扫描的方法跟踪电机转速，扫描时间通过菜单设置，典型值为

18、200ms 到 1500ms。7）变频装置功率元件型式、噪声等级指标、控制技术。变频器整流器件为二极管，逆变器件为 IGBT。变频装置噪音在 1 米处测量小于75dB。控制采用无速度传感器矢量控制。8）卖方在技术协议书中说明变频装置所能提供的 I/O 接口和通信量表，对 I/O 点对系统内部已定义和由买方定义的点分别说明。提供以下 I/O 接口，供用户使用，内部控制所需 I/O 在设计中已经考虑。所有 I/O 均可现场编程修改定义，并可扩展3 路 420mA 或 010V 模拟量输入2 路 420mA 或 010V 模拟量输出7 点开关量无源输入：自动起动/停止，手动起动/停止，紧停，复位等7

19、 点开关量无源输出：变频器就绪，运行，故障等 (容量 220VAC/1A)1 点开关量无源输出：容量 220VDC/5A9）高压变频系统的接地要求。接地要求：a ，变频器的总接地点与接地网可靠连接，接地线径至少为 42.4 平方毫米，接地电阻小于 4 欧姆。b, 输入输出电缆的屏蔽层（或铠装层）大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 10）变频装置带电动机启动从 0100%转速所需时间：0.1-3200 秒 (根据负载情况可设定)11）电动机在惰走时可直接投入变频运行。12）干式变压器和冷却风机的使用寿命均为 20 年，电解电容在运行环境良好的情况下使用寿命能达到

20、 15 年。13）变频器在电源电压下降到 35%后变频器继续运行。14）功率单元的输出电流为 660A，配置个数为 15 个。15）变频器采用强迫风冷，然后通过外部空水冷交换器进行冷却。16）所有供货范围内产品的说明书和质量证明文件（必须包括国家强制检定机构的检定报告）。17）变频器对电机没有特殊要求。18）工频、变频运行时电机差动保护切换方式。由 DCS 通过 RS485 接口实现或使用变频器提供的隔离刀闸信号来控制差动保护在变频运行时切除，工频运行时投入。4.2.13 选择的变频调速装置必须适应现场电动机的原有接线方式，不能通过改变原有电机的接线方式来适应变频器，对电机无特殊要求，可以使用

21、普通异步电机，电机不应降低额定容量使用。4.2.14 设备名称（设备名称标示牌内容、尺寸经买方确认）及柜体上的所有标志牌，均采用螺丝固定的不锈钢标牌。4.3 移相变压器技术要求4.3.1 整流用移相变压器采用干式变压器，移相变压器使用寿命不小于 20 年，干式变压器要求铜线绕制，并有柜体封闭。4.3.2 干式变压器高压端子侧以 6kV 电缆的引接方式接至 6kV 系统，低压侧端子与功率单元通过铜软导线连接（变压器绕组测温元件必须放置在变压器低压侧）。4.3.3 移相变压器能在 105%额定电压、自然风冷的情况下以额定电流长期连续运行；在强迫风冷情况下变压器的过负载能力见 4.2.4。4.3.4

22、 卖方提供的变压器过负载能力，满足下表中要求。过电流倍数（%） 允许运行时间（秒）110 60120 立即大唐贵州野马寨发电有限公司 2 号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 4.3.5 卖方提供变压器承受短路的能力试验报告。变压器在各分接头位置时，能承受线端突发短路的动、热稳定而不产生任何损伤、变形及紧固件松动。4.3.6 噪音水平：变压器的噪音距变压器的外壳 1m 处噪音水平小于 60db（A ）。在距离变频装置 1 米的范围内任何一个方向进行测试，所测得的变频装置噪声不得超过 60 分贝。4.3.7 外壳要求4.3.7.1 变压器外壳高度、深度要求分别与变频柜高度、深度相协调。4.3.7

23、.2 外壳选用材料与变频柜材料相同。4.3.8 变压器具有温度、一次侧电压、电流，二次侧电压、电流的检测。温度检测必须保证高压绕组每相不少于 2 只温度检测元件，每台变压器至少 6 只，并专门配置温度控制器，温度控制器具备温度检测功能，实时循环显示当前各测点温度值的功能，具备手动查询历史最高温度功能，具备设定启停冷却风机温度值的功能，设定超温报警和跳闸温度值的功能，并能输出接点自动启停冷却风机，具备手动启停冷却风机的功能，输出超温报警和跳闸接点到各外围系统实现报警和跳闸功能。4.3.9 温度控制器能输出超温报警和跳闸的接点不少于 2 对，接点容量 DC220V5A，温控器电源按照与变频器控制柜

24、电源相同的级别进行选择。电压检测采用电阻衰减带压敏保护，每台 3 套。电流检测电流传感器，每台 2 套。4.3.10 系统实时检测输入电压、电流、铁心温度，对变压器进行超温、过压、欠压，缺相、过热、过载、过流、输入接地等保护，各种保护的保护定值用户在变频器控制器上可以方便地进行整定。同时计算输入电压，电流有效值、电压、电流谐波失真、输入功率因数、有功功率等，并进行显示。4.3.10.1 变压器上的所有二次引入/引出线均应通过内部的端子接线。4.3.10.2 变压器的外壳设计为今后的检修维护提供方便。4.3.10.3 尽量避免干式变压器在运行中出现的发热问题。4.3.10.4 绝缘水平：干式变压器绝缘水平为 H 级。4.3.11 温升和温度限制部 位 绝缘系统极限耐受温度（） 最高温升（K ）变压器的线圈、铁芯、金属部件和其附属的材料180 125其他材料