高压变频器技术规范书Word格式文档下载.docx
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NFPA496StandardofElectricEquipmentChargeandPositivePressureCaseBodyinDangerArea;
OCMANWGIREV2 NoiseLevelNorms;
ISO/IEC11801Internationalelectricalwiring;
NEMAAmericanNationalElectricalManufacturerAssociation;
GB12326电能质量电压允许波动和闪变
GB/T14549电能质量公用电网谐波
GB1094.1~1094.5电力变压器
GB6450干式变压器
GB/T10228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
DL/T620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
GB/T3859.1半导体变流器基本要求的规定
GB/T3859.2半导体变流器应用导则
GB/T3859.3半导体变流器变压器和电抗器
DL/T620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
火力发电厂电子计算机监控系统设计技术规程
火力发电厂厂用电设计技术规程
2.2使用条件
2.2.1使用环境条件
最高气温℃
最低气温℃
地震烈度度
水平加速度g
垂直加速度g
多年平均相对湿度：
<
90％，无凝结
安装地点：
室内
2.2.2系统母线电源参数
额定电压（kV）
10kV
电压正常变化范围
±
15%
额定频率（Hz）
50
频率变化范围（Hz）
10%
海拔高度
<
1000米
2.3设备概况
本工程采购高压变频调速装置，通过高压变频调速装置调节负载出力以满足工况需要。
适配电机参数如下：
2.3.1一次风机变频电机参数
序号
指标名称
指标
1
电动机工作环境
1.1
历年平均气温
1.2
极端最高温度
1.3
极端最低温度
1.4
年平均相对湿度
1.5
主厂房零米海拔高度
≤1000m
1.6
基本地震烈度
7
2
电动机基本参数
2.1
电动机型号
YPT450-4560KW
2.2
额定功率
560kW
2.3
极数
2.4
额定转速
1490r/min
2.5
额定电压
10kV
2.6
额定电流
40A
2.7
额定频率
50Hz
2.8
相数
3
2.9
冷却方式
IC611
2.10
安装形式
IMB3
2.11
安装地点
室内
2.12
工作方式
连续
2.13
防护等级
IP54或IP55
2.14
绝缘等级
2.15
接法
Y接
2.16
旋转方向
3
负载转动惯量
237kg·
m²
4
起动次数
5
电压、频率偏差
6
起动电压
7
轴承形式
8
测温元件
8.1
定子绕组
8.2
两端轴承
9
空间加热器
10
噪声
11
效率%
94.2
12
功率因数
0.86
13
最大转矩（倍）
1.8
14
堵转转矩（倍）
0.7
15
堵转电流（倍）
0.8
16
出线盒位置
16.1
定子主接线盒
16.2
测温点接线盒
16.3
加热器接线盒
17
电机轴材质
2.3.2二次风机变频电机参数
YTP400-4280KW
280kW
1484r/min
21A
IP54
126kg·
92.8
0.83
2.3.3引风机变频电机参数
YTP500-6800KW
800kW
992r/min
58.1A
IC616
155
848kg·
94.7
0.84
室内。
散热方式：
由甲方和乙方沟通后商定。
2.4基本性能
2.4.1提供的变频装置为多级模块串联，交直交、高-高结构（包括所有必需的设备及其内部设备之间的接线）。
2.4.2提供的变频装置采用电压源型，具有就地操作以及远方控制的功能。
2.4.3变频装置采用电平。
2.4.4变频装置整个系统在出厂前进行整体测试,以确保整套系统的可靠性。
变频装置保证安全运行时间不小于20000小时，总寿命不少于15年。
2.4.5变频装置乙方要通过ISO9001质量保证体系认证。
2.4.6乙方设计制造的变频装置在国内同类工程要有运行业绩。
2.4.7变频装置能在下列环境下正常工作:
最大湿度不超过95%;
相对湿度变化率每小时不超过5%，且不结露；
运行环境温度-15°
C～40°
C，海拔1000米以下。
2.4.8乙方提供应最新型号的变频装置，元器件型号及主要外购部件清单、隔离变结构为干式移相整流变压器，副边采用延边三角形接线，共绕组（包括一组380V绕组），每个绕组组成一组，绝缘等级为H级。
2.4.9变频装置系统输入电压、频率为10kV、50Hz，用于对电机进行调速。
变频装置要有标准的自动切换电源旁路系统，在变频器两侧都要有隔离刀闸。
其原理图如下：
QF为用户侧高压开关柜，由甲方提供；
K1、K2、K3为同一柜内真空接触器,QS1、QS2、为同一台柜内刀闸，均由乙方与变频器配套提供。
2.4.10在10-100%的负载调速范围内，变频系统在不加任何功率因数补偿设备的情况下，输入端功率因数能达到≥0.95，并且电流谐波小于2%，无须功率因数补偿/谐波抑制装置。
2.4.11变频装置I/O具体定义见2.4.26。
2.4.12变频装置对输出电缆的长度没有任何要求，变频装置保证电机不受共模电压及dV/dt应力的影响，变频器与标准异步电机能够长期正常运行。
2.4.13变频装置的功率单元为模块化设计，方便从机架上抽出、移动和变换，所有单元可以互换。
2.4.14变频装置输出符合IEEE5191992及中国供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。
2.4.15变频装置对电网反馈的谐波符合IEEE5191992及国标GB14549-93对谐波失真最严格的要求，进线电流谐波小于2%。
2.4.16变频装置输出波形不能引起电机的谐振，转矩脉动小于0.1%，变频器可设置3个共振频率段并自动跳过共振点。
2.4.17变频器整流逆变部分效率≥98%，变频装置整个系统的效率（包括输入隔离变压器等）达到≥96%以上。
2.4.18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超过60分贝。
2.4.19变频装置对电网电压的波动要有较强的适应能力，在-15%～+15%电网电压波动时能满载输出。
2.4.20变频装置具有远程/就地控制切换的功能，并能实现对变频器的远距离操作。
2.4.21系统不装设转速传感器，变频器具有启动还在旋转的电机的功能。
2.4.22在整个频率调节范围内，被控电动机均能保持正常运行。
在最低输出频率时，能持续地输出额定电流。
在最高输出频率时，能输出额定电流或额定功率。
2.4.23具体条件的变化范围：
温度为-15℃～45℃、电压为额定电压-15%～+15%、过载能力为电流130%时1分钟，180%立即保护、加/减速时间0.1～3000秒（根据负载情况可设定）；
额定输出功率时频率的稳定度符合国际标准≤0.01Hz的要求。
2.4.24变频装置设以下保护：
过电压、过电流、欠电压、缺相保护、短路保护、超频保护、单相接地保护、失速保护、变频器过载、电机过载保护、变压器超温保护、半导体器件的过热保护、瞬时停电保护等，并能联跳输入侧电源开关。
保护的性能符合国家有关标准的规定。
1）过载保护。
输出额定电流的130%允许1分钟（反时限特性），超过则保护。
2）过流保护。
输出过流保护在输出额定电流的180%，立即保护。
输入过流保护在输入电流达到额定电流的180％则立即保护。
3）过压保护。
检测每个功率模块的直流母线电压，如果超过设定的数值（额定电压的115%），则变频器保护。
此保护实际上包括了对电网电压正向波动的保护。
4）欠压保护：
检测每个功率模块的直流母线电压，如果低于设定的数值（额定电压65％），则变频器保护。
此保护实际上包括了对电网电压负向波动的保护。
5）过热保护。
包括两重保护：
在变频调速系统控制器内设置温度检测，当控制器温度超过预先设置的值时，发报警信号；
另外，在主要的发热元件，即整流变压器和电力电子功率器件上放置温度检测，一旦超过极限温度（变压器过热130℃、功率器件过热85℃）则保护。
甲方提供电机的温度接点或温度模拟信号可输送到PLC，可实现电机的温度过热保护。
6）缺相保护。
系统设置有变频系统进线输入缺相保护、变频系统输出（电机）缺相保护、功率单元输入缺相保护。
功率单元模块的缺相保护当变频器输入侧掉相或功率模块的保险熔芯熔断时，会发出报警信号并保护。
7）输出单相接地保护。
单相接地保护的电压、时间整定值以及是否投入均可设定。
8）光纤故障保护。
当控制器与功率模块之间的连接光纤出现故障时，会发出报警信号并保护。
以上故障，均在中文用户界面上指定故障确切位置，便于用户采取应对措施。
2.4.25变频装置设有输入、输出的电压、电流以及输出频率等参数的数据显示。
2.4.26变频装置包含以下几种开关量信号和模拟量信号：
变频器与现场接口:
变频调速系统接入甲方的DCS系统。
DCS根据系统情况，按设定程序实现对电动机转速自动控制信号的调节，以4－20mA电流信号输入变频器，由变频器实现电动机转速调节，满足系统运行需要。
2.4.26.1变频调速系统应提供的数字量输出16路，包含以下：
（1）报警及故障信息2路：
变频器轻故障综合报警，变频器重故障综合报警。
轻故障综合报警包括：
变压器轻度过热、单元柜风机故障、控制电源掉电、功率单元旁路、模拟信号断线、柜门非法打开等。
变频器重故障综合报警包括：
变压器超温、变频器过流、系统故障等。
（2）调速装置的状态信息5路：
待机状态、变频运行、停机状态、工频旁路状态、就地/远方控制状态。
（3）高压开关控制信号输出2路：
高压合闸允许、高压开关紧急分断。
（说明：
其中“高压开关紧急分断”除了给DCS提供外，还直接提供给现场高压开关，直接实现跳闸保护。
）
其他接点备用。
所有数字量采用无源接点输出，定义为接点闭合时有效。
除特别注明外，接点容量均为AC220V/5A。
2.4.26.2调速装置可以提供的模拟量输出2路：
调速装置可以提供两路4-20mA/0-10V（可选）模拟输出，带负载能力均为400Ω，可分别代表运行输出频率（电机的同步转速）和电机电流。
2.4.26.3调速装置需要的数字量输入5路：
（1）远端DCS来的控制信号：
变频器启动、变频器停机、紧急停机、远程复归。
调速装置的“远程控制”和“本地控制”由调速装置选择，当选定远程控制时，调速装置的控制权交给DCS系统）
（2）高压开关位置辅助接点：
高压开关位置辅助接点，该接点为常闭接点（跳分闸位置时闭合），用于工频旁路柜刀闸的操作闭锁。
2.4.26.4调速装置需要的模拟量输入1路
远程控制时DCS系统的给定值为4～20mA的电流源信号（带负载能力必须大于250Ω）。
2.4.26.5开关量信号和模拟量信号：
包括下表内容
型号规格
总数
设备使用
预留DCS接口
AI
24VDC4～20mA
8
6
2
AO
24VDC4～20mA（隔离后）
DI
无源干接点
24
14
10
DO
无源干接点（220VAC5A）
无源干接点（220VDC5A）
4
注：
模拟量输入信号AI可以接受远方调速的4～20mA模拟量指令，在变频装置中可任意设定4～20mA对应的频率范围。
变频装置标配下列I/O信号：
用户侧输入到变频器
说明
远方启动信号
闭时运行，用户提供常开节点
远方停止信号
闭时停止，用户提供常开节点
远方复位信号
闭时复位，用户提供常开节点
频率锁定信号
闭时锁定，用户提供常开节点
急停信号
[闭]时急停，用户提供常开节点
远方工频启动信号
[闭]时工频启动运行，用户提供常开节点
远方速度给定信号
4-20mA对应零至额定频率范围内可以任意设定
DI、AI可根据用户需要扩展
变频器侧输出到用户
变频器运行信号
闭时变频器运行
变频器就绪信号
闭时变频器就绪
变频器故障信号
闭时变频器故障
变频器报警信号
闭时变频器报警
K1接触器合
[闭]时接触器合，变频器提供干节点
K1接触器分
[闭]时接触器分，变频器提供干节点
K2接触器合
K2接触器分
K3接触器合
K3接触器分
变频器输出电流信号
4～20mA可任意设定
变频器输出频率信号
DO、AO可根据用户需要扩展
2.4.27本系统的外部的开关量输入接点要求全部为无源干接点；
开关量输出的内部接点全部为无源干接点，接点容量为交流220V/5A；
模拟量信号全部为4～20mA。
2.4.28变频器具有就地面板控制功能和远方控制功能，两种控制功能要有转换开关。
就地操作盘能就地进行各种控制操作和参数设置。
显示面板具有显示电流、电压、频率，调节频率，变频器开、停机，系统故障显示及故障追忆等功能。
2.4.29变频器要具有计算机在线控制、监视、检测、诊断功能及相应的软件。
2.4.30变频器输出频率分辩率为0.01Hz。
2.4.31变频器具有过载能力130%（不少于1分钟/10分钟间隔）。
2.4.32采用脉冲输入整流，不对电网产生污染。
2.4.33隔离变压器选用H级绝缘铜芯绕组干式变压器。
变压器允许过负荷能力符合IEC干式变压器过负荷导则及相应国标要求。
每个功率单元带三相输入熔断器保护。
2.4.34提供变频装置整个系统（含隔离变压器）的试验报告；
甲方提供试验条件，乙方提交满负荷情况下变频装置的调试检测报告。
2.4.35高压变频装置应保证在直接启动高压设备时，系统电压跌落在35%以内不跳闸。
2.4.36高压变频装置应具有单元旁路，在功率单元故障后可自动旁路，系统要采用电压补偿技术能保证在输入额定电压条件下，保证在一个单元故障旁路后频率输出能力为100％，不影响系统的继续运行。
2.5设备技术性能
2.5.1变频器带有自诊断显示，运行中可选择观察输出电流、电压、频率、同步转速等参数。
2.5.2在运行环境温度下，变频器精度满足模拟量输入,输出信号±
0.25%。
2.5.3I/O类型
1）模拟量输入：
4～20mA,最大输入阻抗为250Ω。
2）模拟量输出：
4～20mA,具有驱动回路阻抗大于400Ω负载能力。
3）开关量输入：
开关量输入回路在软件上采取消除接点抖动措施，在硬件上采取光电隔离措施，隔离电压≥2500V，并作好接地、屏蔽等抗干扰措施。
4）开关量输出：
开关量输出模件具有电隔离输出,隔离电压≥1000V，接点容量大于150W/1250VA，能直接启动中间继电器。
2.5.4系统能在电子噪声,射频干扰及振动的环境中连续运行。
且不降低系统的性能。
距电子柜1.2m处以外发出的工作频率470Hz、功率输出达5W的电磁干扰和射频干扰,不影响系统正常工作。
2.5.5变频装置提供中文操作界面,具有参数设定、系统监控等功能。
2.5.6变频装置具有与机组DCS系统或其它控制系统的通讯接口，提供MODBUS通讯规约，并可反馈变频装置的主要状态信号和故障报警信号。
2.6机柜和接线
2.6.1系统装置机柜的外壳防护等级,为室内IP31。
2.6.2采取机柜屏蔽接地，柜门边沿装密封导电胶条措施，以提高抗射频干扰的能力。
2.6.3机柜设计为电缆由柜底引入、引出方式。
2.6.4乙方对需要散热的电源装置提供通风设施，并提供引至室外的通风管道的设计图纸，并负责提供通风管道及负责安装施工，甲方进行配合。
2.6.5机柜内的端子排布置在易于安装接线的地方，即为离柜底250mm以上和距柜顶150mm以下，每个端
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