甲醇706变频器改造技术要求终版210.docx
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甲醇706变频器改造技术要求终版210
陕西延长中煤榆林能源化工有限公司
706P01工艺中压给水泵变频控制
技
术
要
求
目录
一、总则1
二、参考标准1
三、装置简介3
四、技术要求9
五、报价人工作范围20
六、报价人供货范围21
七、报价人施工界面24
八、报价人资格及业绩须满足以下要求24
九、技术资料及供货周期26
十、调试和性能验收试验27
十一、技术服务响应要求28
十二、其他29
一、总则
1.本技术要求适用于陕西延长中煤榆林能源化工有限公司706P01工艺中压给水泵变频控制改造工程技术要求，提出了对变频调速装置本体及附属设备的功能设计、安装调试等方面的技术要求。
2.本技术要求提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，本技术要求未涉及的部分报价人要按相关标准执行。
3.本技术要求所使用的标准如遇与报价人所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
4.所有文件、图纸采用中文，相互间的通讯、谈判、合同及签约后的联络和服务等均应使用中文。
5.合同及技术文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使用国际单位制（SI）。
6.本技术要求未尽事宜，由报价人、采购方双方协商确定。
7.高压变频装置的质量保质期为设备验收合格后36个月。
二、参考标准
报价人应采用下列最新国家标准或国际标准，但不仅限于下列标准，同类标准中以较高标准为准。
GB 50060-92 《3～110KV高压配电装置设计规范》
IEC60076《干式电力变压器》
IEC61378《变流器变压器》
IEC60146《半导体变流器》
IEC60191《半导体器件的机械标准化》
IEC60747《半导体器件》
IEC60751《工业铂电阻温度计传感器》
IEC60871《电容器》
IEC61000《电磁兼容性（EMC）》
IEC61010《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》
IEC61136《半导体功率整流器可调速度的电传动装置通用要求》
IEC61175《信号和连接的术语名称》
IEC61800《可调速的电驱动系统》
IEC62305《雷电保护标准》
GB/T14549《电能质量公用电网谐波》
GB3836《爆炸性气体环境用电气设备》
GB50159《电气设备交接试验标准》
GB311.1《高压输变电设备的绝缘配合》
GB4208《外壳防护等级（IP代码）》
GB/T12668《调速电气传动系统》
JB/T8636-1997《电力变流变压器》
GB1094.11-2007《电力变压器第11部分干式变压器》
Q/VAUY1-2011《高压变频调速装置企业标准》
GB191-2000《包装储运图示标志》
GB3906-20063.《6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》
IEC60273《标称电压高于1000V系统用户内和户外支柱绝缘子》
GB/T11920-2008《电站电气部分集中控制设备及系统通用技术条件》
GB50556-2010《工业企业电气设备抗震设计规范》
GB/T3797-2005《电气控制设备》
GB/T3859.1-1993《半导体电力变流器基本要求的规定》
GB/T3859.2-1993《半导体电力变流器应用导则》
GB/T3859.3-1993《半导体电力变流器变压器和电抗器》
GB/T11022-2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》
GBJ147-90《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》
GB 50168-92 《电缆线路施工及验收规范 》
GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
本技术方案条款中引用的标准和规程规范执行其最新版本。
三、装置简介
1.设备简介
甲醇装置区706P01工艺中压给水泵（型号：
DFJG350-155*5制造编号：
GR12201301嘉利特荏原泵业有限公司）是全厂中压给水系统的关键设备，对全厂生产的安全、稳定运行具有很大的影响。
706P01工艺中压给水泵电动机电源引自302A气化变电所10KV中压柜（AH39、AH40），工频运行,共两台，采用一开一备的方式运行，正常使用一台，当水系统压力突降时，为维持工艺要求，需要启动备用泵；另外，需要检修的时候，要切换到备用泵工作。
目前706P01工艺中压给水泵出口压力高（7.2Mpa—7.8Mpa），存在很大安全隐患。
计划将706P01工艺中压给水泵其中一台由工频运行改为变频运行，通过变频调速，使706P01工艺中压给水泵出口压力及流量可以根据工况予以调节，保证供水系统安全稳定运行，另一台维持原有工频运行不变。
2.电动机参数：
电机型号：
YKK500-2G；
电机额定电压：
10kV；
电机额定电流：
69.3A；
电机额定转速：
2985r/min；
电机额定功率：
1000kW；
功率因数：
0.87；
效率：
95.7%；
工作方式：
S1；
绝缘等级：
F；
绕组接法：
Y；
电机数量：
1
3.电源条件
高压电源：
10kV±10%50Hz±2%
低压电源：
380V±10%220V±10%50Hz
4.环境条件
安装地点：
室内
Ø气温
年平均气温8.2oC
最高月平均气温24.5oC
最低月平均气温-11.8oC
最高年平均气温10.4oC
极端最低气温-28.5oC
极端最高气温36.4oC
最热月平均最高气温28.9oC
最热月平均气温21.6oC
最冷月平均气温-7.8oC
最冷月平均最低气温-13.5oC
Ø湿度（%）百帕
年平均相对湿度54
最热月平均相对湿度63
最冷月平均相对湿度49
月平均最小相对湿度24（2006年5月）
月平均最大相对湿度81（1985年9月）
年平均最大绝对湿度8.3（1998年）
月平均最大绝对湿度19.2（1999年7月）
月平均最小绝对湿度1.2（4年次）
年平均最小相对湿度0
最大绝对湿度30.2（2000.7.26）
Ø大气压（hPa）
年平均大气压867.6
年极端最高气压890.6（1981.12.1）
年极端最低气压846.4（1996.3.16）
夏季7月平均气压860.6
夏季8月平均气压863.6
夏季9月平均气压868.4
夏季7月平均最低气压857.7
夏季8月平均最低气压861.8
夏季9月平均最低气压867.0
季12月平均气压872.7
冬季1月平均气压874.2
冬季2月平均气压869.7
冬季12月平均最高气压890.6
冬季1月平均最高气压888.2
冬季2月平均最高气压886.5
10米处基本风压值0.4kPa
Ø降雨量（mm）
年平均降雨量377.1
最大年降雨量569.8（96年）
最小年降雨量205.0（65年）
日最大降雨量113.2（1994.8.10）
最长连续降水天数14天
最长连续无降水天数143天
一次暴雨持续时间36小时
一次暴雨降雨量为120.2
历年平均降水天数72.1天
小时最大连续降雨量81.9
30分钟最大降雨量66.5
20分钟最大降雨量55.0
10分钟最大降雨量34.8
Ø雪荷载[（近50年）]
雪荷载22kg/m2
最大积雪厚度（mm）130
Ø风
年平均风速（m/s）2.8
最大风速（m/s）24.0
历年瞬间最大风速35.0
夏季平均风速2.6
冬季平均风速2.6
10米处风速2.8
20米处风速20.7（2月27日）
50米处风速22.0（2007.3.28）
Ø主导风向：
冬季主导风向SSW
夏季主导风向S
全年主导风向SSW
Ø雷暴
年平均雷暴天数26.4天
年最多雷暴天数43天
年最少雷暴天数14天
Ø冰冻
最大冻土厚度（mm）1130
Ø海拔
海拔高度（m） 1320
Ø其他
年平均蒸发量（mm）2039.2
日最大蒸发量（mm）20.2
日最小蒸发量（mm）0
年平均日照时数（h）2730.6
地下水位（m）约10m
污秽等级（室内） Ⅱ级
Ø地震
根据国家地震局《中国地震动反应谱特征周期区划图（GB18306—2001）》，横山县的地震动反应谱特征周期Tm为0.35s,地震动峰值加速度PGA为<0.05g,相当于中国地震局1990年发布的《中国地震烈度区划图》（50年超越概率10%）的地震烈度<Ⅵ度；工程设计地震设防按Ⅵ度设计。
四、技术要求
1.本次改造采用一拖一控制方案，要求具备运行时无扰工变频互切功能，切换过程中无冲击电流，系统单线图如下：
如图中所示，成套变频设备主要控制元器件由3个真空接触器KM1、KM2及KM3，两个隔离开关QS1、QS2和高压开关QF、电动机M组成。
要求KM1、KM2和KM3之间存在电气互锁逻辑，不能同时闭合。
变频运行时，KM3断开，QS1和QS2闭合，KM1和KM2闭合；工频运行时，KM1和KM2断开，KM3闭合，此时断开QS1和QS2，可以方便检修变频器，KM1、KM2和QS1、QS2之间要有机械或电气闭锁，防止误操作。
真空接触器及隔离开关建议选用ABB、西门子或施耐德品牌。
2.高压变频调速系统及其附件至少包括:
2.1干式隔离变压器
2.2高压变频装置（功率柜）及控制系统（控制柜）
2.3旁路柜及其他必需的设备
2.4通讯电缆（内部）
2.5附件及随机备品备件
2.6专用工具
3.变频控制要求：
变频器为高--高结构（输入为10KV，输出为10KV），主回路控制开关选用高压真空接触器，接触器及隔离开关等重要一次元器件建议优先考虑ABB、西门子、施耐德品牌。
变频器控制系统采用数字芯片处理器，操作界面为全中文触摸界面，内部具有逻辑处理功能，标准化设计；界面显示内容丰富且直观形象，能够显示系统状态变量的实时数据和监控，如故障信息查询、运行数据记录、变频器参数查询及设置、系统自诊断等。
4.变频控制应满足工艺工况：
根据工艺要求变频转速范围：
2300r/min---2975r/min。
5.工艺操作控制要求：
需配备机旁就地控制箱（IP65），可实现，现场启停，现场调速，电流、频率及运行指示；DCS可实现远方急停、远方调速，并将电流、转速及运行状态、故障信号等信息以标准信号形式反馈到DCS。
DCS需设有就地/远方转换功能，用以切换控制和调速地点。
6.为了减少谐波干扰，提高供电质量，减少外部电压波动对变频器的冲击，提高电机起动特性，成套变频装置要配置隔离变压器。
隔离变压器根据变频器的功率等配置，选型时应充分考虑其容量，要求采用一体式干式隔离变压器，内部含测温元件，绝缘等级为H级，可靠性高，维护简单。
7.变频控制装置主要元器件（包括逆变IGBT、整流二极管、冷却风机、控制单元、断路器、热继电器、控制开关、按钮、继电器、接线端子、UPS等）须采用进口品牌优质设备（低压元器件建议选用ABB、西门子或施耐德品牌，采购人全厂UPS已经通过框架协议采购方式选用了克劳瑞德，建议报价人在同等条件下优先选用该品牌）。
报价人在报价书中提供元器件产地、品牌及规格参数的详细清单。
所有原装进口产品和电气元器件，报价人均必须提供原产地海关出关单、船运或空运单、到港时间证明、进口报关单等。
8.变频装置对电网电压波动应有极强的适应能力，在+10%～-10%电网电压波动范围内能满载输出；在-10%～-40%电网电压波动范围内能降容运行；在电网电压闪晃或者失电时，变频装置必须保持至少1秒钟以上不跳闸停机以保障生产连续性。
9.变频控制必须考虑以下技术因素：
9.1.无需输出滤波器，变频器就可输出正弦电流和电压波形，变频器网侧谐波电流含量小于2%，变频器应满足输出波形不会引起电机的谐振，转矩脉动小于0.1%。
可以使用普通异步电动机，不需要改造普通电机为变频电机，电机不必降额使用。
9.2.高压变频器功率单元采用模块化的设计，每一个功率单元可以从机架上非常方便的抽出、移动和更换，所有功率单元是完全一致的，如果某一单元由于故障而不能正常工作，可以在允许设备退出时用备用单元将其替换，在变频器功率单元出现故障后，变频器可自动快速旁路，保证电机不停机且连续稳定运行，最大限度的提高输出电压，有效提高模块故障情况下的系统载荷，最多允许同时3个及以上单元旁路（两相）。
IGBT逆变单元采用原装进口产品（建议厂家英飞凌/西门康）
9.3.变频装置的设计要充分考虑散热，变频器在0度到+40度的环境下能够正常运行。
如果环境温度超过40度，能降容运行，最高运行环境温度达到55度，最低起机温度可达-15度。
9.4.变频装置应设以下保护：
过电压、过电流、欠电压、缺相保护、转速异常、超频保护、输出接地保护、变频器过载、变压器过温保护、IGBT器件的过热保护、光纤故障保护等。
9.5.成套变频设备进出线采用下进下出的方式。
10.变频控制装置采用强制空气冷却方式，运行环境采用空调冷却系统。
11.变频器至电动机的动力电缆必须采用专用变频电缆；一次电缆终端头必须采用3M冷缩头。
变频电缆的长度ZRB-BPYJYP2-10KV3*95+3*25暂定为200米。
电源电缆（302A至变频器动力电缆）采用ZRC-YJY-8.7/10KV-3*95，长度约600米。
控制电缆采用双绞线屏蔽，包括二次回路控制、现场机柜连接电缆等。
变频器室至351A机柜间单根距离约550m；变频柜至302A高压柜600m；变频柜至现场控制箱约200m都在本报价范围内。
变频装置动力电源和控制电源分开供电，控制电源独立于动力电源系统（电源取自307A变电所，电缆规格ZRC-YJY-0.6/1KV-5*10，长度预估180m），变频器内部配置UPS，在控制电源失电时，能维持控制系统稳定运行至少30分钟。
变频器冷却风机电源应采用独立电源，在断开高压后冷却风机应能够持续运行10分钟再停止。
（注：
所有电缆建议选用远东、上上、宝胜品牌，电缆长度以实际发生数量为准。
）
12.DCS控制：
采用硬接线方式。
需要DCS实现启动、停止及变频调速控制，并检测运行状态、故障、电流及转速（根据信号性质不同分电缆输送），DCS相关硬件、内部组态及施工、调试费用预估人民币50000元计入报价范围。
13.变频器上电操作需在变频成套柜上实现，通过成套柜操作按钮来控制上侧断路器的分、合。
14.变频器要满足48脉冲以上整流输入，不低于IEEE519-1992及GB/T14519-93标准对电压失真和电流失真的要求
15.电机不会受到共模电压和dv/dt的影响，变频器输出dv/dt不大于900V/us，可适用于普通异步电机，不会使电动机绝缘受到影响。
16.变频器整机效率不小于97%。
17.变频装置成套设备无故障运行时间MTBF不小于100000小时，冷却系统可靠，平均无故障时间（风机MTBF大于100000小时）大于变频装置本身。
18.变频装置成套设备柜体须采用高质量敷铝锌钢板弯制而成，要求统一颜色（色号RAL选用7035），表面涂层厚度≥80μm。
柜内连接母排须采用一级电解铜，纯度不低于99.95％，导电率不低于98％，抗拉强度不低于250Rm（mpa），铜排搭接处应镀银处理并加热缩绝缘层，母线应有消除尖端放电的措施。
19.主母线、分支母线及母线连接部位必须加美国瑞侃热缩绝缘护套，热缩绝缘护套须提供检测报告及进口证明。
母线接头处加装绝缘罩，绝缘物的额定电压不低于15kV，母线室内应无裸露铜排。
20.端子排采用阻燃、防尘型ABB端子。
端子排除满足接线要求外，还应留有20%的备用端子，最少不应少于10个。
导线均选用非再生聚氯乙烯材料绝缘、电压不小于450/750V的铜绞线。
端子排中交流回路、直流回路、跳闸回路、合闸回路、电流回路、电压回路的端子之间均应有空端子隔离。
21.要求报价人填写的技术规范表：
（商务报价表另行转换）
表一：
隔离变压器技术规范表
序号
规范
单位
参数
备注
1
使用标准
2
型式、型号
干式
3
变压器及产地
4
安装地点
室内（柜内）
5
额定容量
kVA
6
额定电压
kV
7
额定电流
A
8
额定频率
Hz
9
相数
3相
10
接线组别
11
付边绕组数
12
总损耗
W
其中：
空载损耗
W
负载损耗
W
13
阻抗电压
v
允许偏差
%
14
调压方式
调压范围
%
15
绝缘等级
16
中性点接地方式
17
冷却方式
冷却风机安装位置/数量
冷却风机工作方式
风机耗用功率
_台×_kW
风机产地
18
高压侧绝缘水平
设备最高电压（有效值）
kV
额定短时工频耐受电压（有效值）
kV
额定雷电冲击电压（全波峰值）
kV
19
泄漏比距
2.5cm/kV
20
局部放电（1.5倍最高相电压下）
小于10pC
21
过激磁能力（额定电压、额定频率下）
空载，1.1/1.2/1.3倍过电压下，允许运行时间
连续//
满载，1.05/1.1/1.4倍过电压下，允许运行时间
连续//
22
过载能力
23
噪音水平
DB
24
变压器可靠性指标（平均无故障工作时间）
h
25
变压器外形尺寸
mm
26
变压器重量
kg
27
变压器绕组材料
28
变压器铁心材料及报价人
29
变压器绝缘材料
30
变压器外壳表面防腐处理方式
31
变压器防护等级
32
变压器进线方式
33
变压器盘前维护还是盘后维护
表二：
变频器技术规范表
序号
名称
要求值
报价人填写
备注
1、
使用标准
CE/GB
2、
型式及型号
3、
报价产品及产地
4、
安装型式（靠墙/不靠墙）
5、
技术方案
6、
对电动机要求
7、
变频器输入侧有无熔断器
8、
额定输入电压/允许变化范围
9、
额定输入频率/允许变化范围
10、
额定输入侧功率因数
11、
系统输出电压
12、
系统输出电流
13、
逆变侧最高输出电压
14、
变频器效率
15、
谐波
16、
可靠性指标（平均无故障工作时间/年）
17、
控制方式
18、
控制电源
19、
整流元件型号、参数及厂家
20、
逆变元件型号、参数及厂家
21、
触摸屏
22、
PLC
23、
电隔离部分是否采用光纤电缆
24、
噪声等级
25、
冷却方式
26、
冷却系统故障对变频器的影响
27、
过载能力
28、
变压器损耗
29、
系统总损耗
30、
模拟量信号（输入）规格及数量
31、
模拟量信号（输出）规格及数量
32、
开关量信号（输入）规格及数量
33、
开关量信号（输出）规格及数量
34、
防护等级
35、
操作键盘
36、
界面语言
37、
变频装置外形尺寸
38、
变频装置重量
39、
盘前维护或盘后维护
40、
是否有输出滤波器
41、
需定期更换的元器件
42、
设备使用寿命
表三：
高压变频器主要元器件列表（表内未列部分报价人自行补充）
序号
名称
型号规格
制造厂
产地
1
IGBT
英飞凌
2
光纤
3
整流桥
英飞凌
4
电解电容
5
接收光模块
6
发送光模块
7
接触器，热继电器
8
主控制器
9
散热风机
10
电流传感器
11
隔离变压器
12
接线端子
13
触摸屏
14
UPS
五、报价人工作范围
1.甲醇706P01工艺中压给水泵变频控制系统的成套设计、供货、施工（包括但不限于设备安装、电缆敷设及接线、旧电缆拆除及整理等）、调试（包括配合其它相关系统的调试）、人员培训、系统试运行及性能试验等。
报价人完成其全部工作后必须保证变频控制系统可靠稳定运行，达到本技术要求规定的性能，否则，报价人必须自行更改，直到满足要求。
报价人的工作范围还包括：
试运行通过后在36个月的保质期内所发生的质量问题免费处理。
2.电缆桥架（含盖板、支撑架）增加部分为报价人范围，长度以实际产生数量为准。
3.土建范围内的工作不在报价范围内。
六、报价人供货范围（包括但不仅限于此必须满足工程需要）
1.报价人保证所提供的设备为全新、先进、成熟、完整和安全可靠，且设备的技术经济性能符合技术规范书的要求。
2.报价人在报价时须提供隔离变压器及变频器正式印刷装订（非临时打印）的产品样本。
3.报价人提供详细报价清单，清单中依次说明型号、数量、产地、生产厂家等内容。
报价清单（包括但不仅限于此，须满足工程需要）（商务部分，重新排版）
序号
名称
规格和型号
单位
数量
产地
生产厂家
价格（元）
备注
1
高压变频设备
套
1
包括变压器单元、功率单元、控制单元和内部柜间的电缆、母排等
3
自动旁路切换单元
套
1
包括真空接触器及隔离刀等
4
柜内母线及连接电缆、光纤
5
机旁控制箱
套
1
6
10KV高压电缆
ZRC-YJY-8.7/10-3*95
米
600
远东、上上、宝
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