KV风机变频调速系统技术规范书.docx
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KV风机变频调速系统技术规范书
东方希望鄂尔多斯市东海新能源有限公司
200万吨水泥项目
10KV风机变频调速系统
技术规范书
鄂尔多斯市东海新能源有限公司
二0一二年三月
1总则
1.1本设备技术规范书适用于鄂尔多斯市东海新能源有限公司水泥工程4台10KV风机变频系统的订货，它提出了10KV风机变频系统及附属设备的功能设计、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，供方提供的产品均应为符合相关GB和IEC最新版本标准的优质产品。
1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着供方提供的设备完全符合本规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在应标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
l.4本设备技术规范书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.5本设备技术规范书经供、需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在签定合同之后，需方有权提出因规范、标准或规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由供、需双方共同商定。
1.7本设备技术规范书未尽事宜，由供、需双方协商确定
1.8本次招标范围：
2台10KV/400KW、2台10KV/560KW风机配套高压变频系统及附件3套，包括柜内、柜间配线及电缆、母线连接全部为投标方负责供货及接线调试。
上级电源至高压变频系统的电缆、高压变频系统至电机和中控室的电缆为甲供。
2技术要求
2.l标准规范
遵循的主要现行标准如下，但不限于此：
GB3906—《3-35kV交流金属封闭开关设备》
DL-404—《户内交流高压开关柜定货技术条件》
GB-3804—《3-63kV交流高压负荷开关》
DL-403—《10-35kV户内高压真空断路器定货技术条件》
GB311—《高压输变电设备的绝缘配合》
GB/T16927.1~2《高电压试验技术》
GB763—《交流高压电器在长期工作时的发热》
GB10260—《电力设施抗震设计规范》
GB50150—《电气装置安装工程电气设备交接试验技术》
GB2706—《高压电器动热稳定试验方法》
GB191—《包装贮运标志》
DL/T5222—《导体和电器选择设计技术规定》
GB1207—《电压互感器》
GB1208—《电流互感器》
IEC255—《继电器》
GB5582—《高压电力设备外绝缘污秽等级》
GB1984—《交流高压断路器》
GB1985—《交流高压隔离开关》
GB11022—《高压断路器能用技术条件》
GB3309—《高压开关设备常温下的机械试验》
GB4208—《外壳防护等级的分类》
GB2900—电工名词术语
GB/T12668.4-2006—《调速电气传动系统》
GB156－2003标准电压
GB191－2000包装储运图示标志（EQVISO780：
1997）
GB/T1182—1996形状和位置公差代号及其注法
GB/T1184—1996形状和位置公差未注公差的规定
GB/T1804—2000公差与配合未注公差尺寸的极限偏差
GB/T2423.1—2001电工电子产品基本环境试验规程试验A：
低温试验方法
GB/T2423.2—2001电工电子产品基本环境试验规程试验B：
高温试验方法
GB/T2423.3—1993电工电子产品基本环境试验规程试验Ca：
恒定湿热试验方法
GB/T2423.5—1995电工电子产品基本环境试验规程试验Ea：
冲击试验方法
GB/T2423.10—1995电工电子产品基本环境试验规程试验Fc：
振动（正弦）试验方法
GB/T2681－1981电工成套装置中的导线颜色
GB/T2682－1981电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色
GB/T4064—1983电气设备安全设计标准
GB/T4208－1993外壳防护等级（IP代码）（EQVIEC60529：
1989）
GB/T4588.1－1996无金属化孔单双面印制板分规范
GB/T4588.2－1996有金属化孔单双面印制板分规范
GB4798.1-1986电工电子产品应用环境条件贮存（IEC60721-3-1:
1997）
GB4798.2-1996电工电子产品应用环境条件运输（IEC60721-3-2:
1997）
GB6450-1986干式电力变压器（EQVIEC60726:
1982）
GB/T9969.1－1998工业产品使用说明书总则
GB12668.3-2004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/T14436－1993工业产品保证文件总则
GB/T14549－1993电能质量公用电网谐波
IEEEstd519-1992电力系统谐波控制推荐标准
DL/T404-1997户内交流高压开关柜订货技术条件
以上标准所包含的条文，通过在本招标书中引用而构成本招标书的基本条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准均会被修订，供货商在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本的中国国家标准和行业标准。
2.2环境条件
2.2.1概述
2.2.1.1本条的目的在于强调设备应遵照的环境条件要求，因为这会影响供方的设备的寿命、结构和运行可靠性。
2.2.1.2下列环境条件适用按合同提供的所有设备和结构，特别是对于控制和仪表及电气设备的设计和选择尤其重要。
2.2.1.3供方应保证提供的所有材料、设备、精加工件、装置和系统在运输、卸货、搬运、储存、安装和运行中能经得起环境的条件，并且没有损坏和失灵，能长期满容量连续运行。
2.2.2电气设备的环境设计条件
2.2.2.1周围空气温度
气温
年平均气温：
6.6℃
最热月平均气温：
（七月份）
29.8℃
最冷月平均气温：
（一月份）
-19℃
极端最高气温：
40.2℃
极端最低气温：
-34.5℃
湿度
年平均相对湿度
54%
降雨量
年平均降雨量：
302.1毫米
10分钟最大降水量
26．4
气压
年平均气压：
901.7mbar海拔1070
风况
主导风向
东、西北风
风速
最大28m/s
多年平均风速
3.0m/s
降雪量
最大积雪深度
38cm
最大雪压
0.45KN/m2
地震冻土深度
地震设防烈度8度（麦卡里烈度）最大冻土深度1.76m
2.2.2.2污秽等级:
Ⅲ级（周围大气环境有轻微的腐蚀性气体）
2.3工程条件
2.3.1本次为新建变频器室，分别供4套10KV变频调速系统安装、运行。
2.3.2安装地点及运行条件：
户内、连续运行
2.4技术条件
2.4.1变频柜型式：
铠装型移开式交流金属封闭开关设备
2.4.2变频调速系统配置及参数（变频器带2台10KV/560KW风机、变频器带2台10KV/400KW风机）
1）变频器为高─高结构，10kV直接输出，不需输出升压变压器，输出为单元串联移相式SPWM方式；
2）采用9级功率单元串联方式，54脉冲整流输入和19电平输出，输入输出谐波含量必须符合并优于IEEE519—1992及GB/T14549—93标准对电压失真和电流失真最严格的要求；
3）系统一体化设计，包括输入干式隔离变压器、变频器等所有部件及内部连线。
只需连接高压输入、高压输出、低压控制电源和控制信号线即可。
整套系统在出厂前进行整体测试；
4）带工频旁路装置，在电机启动后可自动切换到工频状态运行；柜体配置多功能电力表；
5）在20—100%的负载变化情况内达到或超过0.96的功率因数，并且电流谐波少，无须功率因数补偿/谐波抑制装置；
6）无须滤波器变频器就可输出正弦电流和电压波形，对电机没有特殊的要求，可以使用普通异步电机，电机不必降额使用。
具有软启动功能，没有电机启动冲击引起的电网电压下跌，可确保机组安全，长期运行；
7）变频装置输出波形不会引起电机的谐波，转矩脉动小于0.1%。
变频器有共振点变频跳跃功能；
8）变频装置对输出电缆长度无任何要求，电机不会受到共模电压和dv/dt的影响；
9）变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试；
10）变频器对电网电压波动有极强的适应能力，在+10%～－10%范围内变频器能满载工作；
11）变频器控制系统采用双路供电，分别来自主电源和220VAC控制电源，在变频器运行过程中，若控制电源失电，则控制系统由动力电源供电，因此不需要UPS设计，就能保证变频器正常工作。
12）控制系统采用全数字控制，有很强的自诊断功能，能对所发生的故障类型及故障位置提供中文指示，能在就地显示并远方报警，便于运行人员和检修人员能辨别和解决所出现的问题；
13）变频装置应设以下保护：
过载，过电压，过电流，欠电压，缺相，变频器过热，光纤故障等保护。
并能联跳输入侧10kV开关。
保护的性能应符合国家有关标准的规定。
14）变频器高压主回路与控制器之间为光纤连接，具有很高的通信速率和抗干扰能力，安全性好；
15）控制系统具有在线控测变频器输入电压，电流，输出电压，电流，频率，电机转速等；
16）输出频率分辨率：
0.01Hz；
17）过载能力为110%连续运行，120%2min,170%立即保护（10us）；
18）转矩特征：
0─50Hz恒转矩特征，额定转矩输出，转矩阶跃响应200ms；50Hz以上恒功率特征，最大转矩与转速成反比下降；
19）变频调速系统运行噪声﹤60dB；
20）调速范围：
100%连续可调；
21）加/减速时间5─1600秒（可按工艺要求设定）；
22）输出频率0─120Hz（根据电机情况可设定）；
23）变频器抗地震能力为8级，自动0.5G；
24）临界速度可跳过（共2组，可任意设定）；
25）冷却风机采用高压主电源降压后直接驱动，风机仅在上高压电后运行。
系统220VAC控制电源容量仅需1kVA，且避免了冷却风机启、停时对控制系统的干扰；
26）安装，设定，调试简便；
27）功率电路模块化设计，维护简单；
28）完整的故障监测电路，精确的故障报警保护；
29）功率单元工作电源为高压开关电源，直接取自单元内部电容，避免了瞬时掉电对单元的影响；
30）可根据用户需要内置PID调节器；
31）I/O类型
模拟量输入：
2路4︿20mA用以现场给定和反馈信号。
模拟量输出：
4路4︿20mA用以输出电机电流、频率信号和变频器温度。
数字量输入：
12路，光电隔离，隔离电压500VAC。
接收远程控制信号，速度给定开关信号及各开关状态等。
数字量输出：
9路，中间继电器隔离，隔离电压750VAC，接点容量3A。
输出变频器状态，控制主电源开断等。
32）具有转速跟踪功能，能实现电机的飞车启动。
该功能可以在电机处于工频运行的时候，在不停机的状态下，无冲击的由工频状态切换到变频状态，最大程度的降低了生产风险，有效地提高生产效率，保证企业生产的连续性；
33）人机界面采用DSP系统；
34）电子装置机柜的外壳防护等级,室内应为IP30；
35）高压变频装置由两部分组成，即变压器柜和控制/单元柜，不应有单独的控制柜；
36）不论工频还是变频运行时，其馈电线路及设备的接地和防雷、设备本体的各项保护功能应和改造前保持一致。
37）变频装置的进线开关柜，其所配置的柜体真空断路器或接触器产自森源电气，综合保护器应与上级现有开关柜品牌保持一致，且能与邻近PLC子站进行通信；自动切换柜所配置的真空断路器应与变频器进线柜保持同品牌。
2.5满足设备安全运行的必要技术特点：
2.5.1变频器具备飞车启动功能，当电机在设备运行工频转速以下以任一转速自由旋转时能够保证正常启动。
2.5.2变频装置具有瞬时失电或欠压1～30秒再启动功能，满足在高压电源失压后1～30秒（等待时间可现场设定）来高压电时能自动启动要求。
2.5.3运行中一旦变频装置出现瞬时性可恢复性故障，不至于导致电动机停运：
变频装置重新投入时，具有自动跟踪功能，使电机自动运行至变频器故障前的频率。
2.5.4变频装置的保护配置，输出短路保护功能。
详细阐述该保护功能的实现方式。
2.5.5变频装置本体散热设计，如何针对北方干燥、冬夏季温差大、昼夜温差大的气候进行有针对性设计，变频运行环境温度的高低。
（按工业空调制冷的方式来设计）
2.5.6在变频状态下仍具有完善的电动机和风机的保护功能，即：
润滑及冷却供水不足、轴承轴瓦及绕组过热、欠电压、过电压、过电流、过负荷、短路、失速、缺相等。
2.5.7变频系统具有成熟的无高压调试控制技术。
2.5.8具有AVR技术，防止低速时电机磁饱和。
2.5.9变频器具有并网同步投切功能。
变频器拖动电机运行过程中，工频电源可以直接合闸，完成电机软起动功能。
2.5.10变频器应该具有带PG的矢量控制及四象限运行功能。
2.5.11变频调速系统整体外形尺寸：
高≤2700mm、宽≤6000mm、深≤1200mm。
重量≤6000Kg。
2.5.12要求配置电机机旁控制箱，要求控制箱可以显示变频器运行状态，运行，故障，就绪，运行频率，输出电流，启停按钮，高压分断按钮，设定运行频率。
2.5.13当水泵变频运行时，须确保该台水泵原有的机旁控制柜操控无效。
2.5.14变频运行停泵时，电机可能会反转并输出电压，确保变频器不会因这一电压而形成有害影响。
2.5.15要求由变频器拖动的电机配置完善的电能计量装置，不管是工频还是变频状态下均能对风机所消耗的电能进行准确计量。
3高压变频调速系统配套设备规范及数量
3.1变频调速系统配置方式
序号
名称
型号
技术特性
数量
备注
1
10KV风机变频调速系统
1台变频器带1台10KV/400KW风机
2套
2
10KV风机变频调速系统
1台变频器带1台10KV/560KW风机
2套
3.2变频调速系统配套电机型号
型号
功率
电压
电流
转速
绝缘等级
接线方式
频率
功率因数
冷却方式
YPT500--8
400KW
10KV
F
三相-Y
50Hz
0.86
IC611
YPT500--6
560KW
10KV
F
三相-Y
50Hz
0.87
IC611
3.3变频调速系统配套上级电源开关柜型号
型号
额定电压
额定电流
最大分断电流
断路器型号
KYN28-12中置式
4台
10.5
630
31.5KA
VN3-12真空断路器
4、高压变频调速系统技术规范
4.1移相变压器技术数据
序号
规范
单位
参数
备注
1
使用标准
GB/T10228
2
型式、型号
干式
投标时需明确标注
3
变压器供货商及产地
投标时需明确标注
4
安装地点
室内
柜内
5
系统最高电压
KV
10
6
额定容量
KVA
投标时需明确标注
7
额定电压
KV
10
8
额定电流
A
投标时需明确标注
9
额定频率
Hz
50
10
相数
3相
3相
11
接线组别
y/多绕组
12
绕组数
28
13
总损耗
KW
≤18
14
空载损耗
KW
≤1.2
15
负载损耗
KW
≤16.8
16
阻抗电压
%
8
17
允许偏差
/
18
调压方式
无励磁调压
19
调压范围
%
5
20
绝缘等级
H级
21
中性点接地方式
中性点不接地
22
冷却方式
强制风冷
23
冷却风机安装在变压器外壳内还是外
柜内6台，柜外1台
24
高压侧绝缘水平
LI100-AC20
25
额定短时工频耐受电压（有效值）
KV
35
26
额定雷电冲击电压（全波峰值）
KV
75
27
设备最高电压（有效值）
KV
11.5
28
泄漏比距
cm/KV
2.5
29
局部放电（1.5倍最高相电压下）
pC
小于10
30
过激磁能力（额定电压、额定频率下）
≤110%
31
空载，1.1/1.2/1.3倍过电压下，允许运行时间
连续
1.1倍24h
32
满载，1.05/1.1/1.4倍过电压下，允许运行时间
连续
1.05倍1h
1.33
过载能力
1.2倍1h
2.34
噪音水平
≤60db
3.35
变压器可靠性指标（平均无故障工作时间）
h
20000
36
变压器外形尺寸
mm
投标时需明确标注
37
变压器重量
kg
投标时需明确标注
38
变压器绕组材料
德国无氧铜导线
39
变压器铁心材料及供货商
硅钢片新日铁
40
变压器绝缘材料
美国杜邦H级绝缘纸
41
变压器外壳表面防腐处理方式
表面喷塑
42
变压器防护等级
IP30
43
变压器进线方式
底部进线
44
变压器盘前维护还是盘后维护
盘前、盘后维护
45
售后服务的承诺
保修一年；终身维护，技术服务免费，配件按成本收费。
设备故障时，接到通知1时内做出响应，24小时内到达现场
4.2功率单元柜、控制柜技术数据
序号
规范
单位
参数
备注
1
使用标准
GB/T12668.4-2006
2
型式及型号
户内落地式连续运行
3
供货商及原产地
投标时需明确标注
4
安装地点
室内
室内
5
技术方案
多级模块串联，交直交、高高方式
6
对电动机要求
普通鼠笼式异步电机
7
是否需要输出滤波器
否
8
变频器输入侧有无熔断器
无
9
额定输入电压/允许变化范围
KV
10±10%
10
系统输入电压
KV
10
11
系统输出电压
KV
0～10
12
系统输出电流
A
投标时需明确标注
13
逆变侧最高输出电压
KV
10
14
额定功率
KW
15
额定输入频率/允许变化范围
Hz
50±10%
16
对电网电压波动的敏感性
-35%～+15%
17
变频器效率
＞96%
18
谐波
<4%
19
平均无故障工作时间
H
20000
20
输入侧功率因数
＞0.96（＞20%负载）
21
控制方式
多级正弦PWM控制
22
控制电源
380VAC/50HZ，5kVA
带UPS
23
电网侧变换器型式及元件
54脉冲，IGBT整流
24
电机侧逆变器型式及元件
IGBT逆变桥串连
25
传动象限
四象限
26
电隔离部分是否采用光纤电缆
采用安捷伦光纤连接
27
噪声等级
≤60db
28
冷却方式
强迫风冷
29
冷却系统故障对变频器的影响
冷却风机风量冗余，当一台风机故障时对变频器运行无影响
30
过载能力
120%2分钟，170%立即保护
31
启动电流/额定电流
投标时需明确标注
32
变压器损耗（按不同标号分别填写）
kW
≤18
33
系统总损耗（按不同标号分别填写）
kW
≤36
34
标准控制连接
硬连接
35
模拟量信号（输入）规格及数量
4-20mA2路
36
模拟量信号（输出）规格及数量
4-20mA4路
37
开关量信号（输入）规格及数量
光电隔离干接点/12点
38
开关量信号（输出）规格及数量
中间继电器干接点/9点
39
防护等级
IP30
40
操作键盘
液晶屏及触摸式按键
41
界面语言
简体中文
42
盘前维护或盘后维护
前后维护
43
是否需要输出滤波器
否
44
是否提供输出滤波器
否
45
售后服务的承诺
保修一年；终身维护，技术服务免费，配件按成本收费。
设备故障时，接到通知1时内做出响应，24小时内到达现场
4.3旁路柜
序号
规范
单位
参数
备注
1
额定电压
KV
10
2
额定雷电冲击电压（全波峰值）
KV
75
3
设备最高电压（有效值）
KV
11.5
4
高压侧绝缘水平
LI100-AC20
5
额定短时工频耐受电压（有效值）
KV
35
6
过载能力
1.2倍1h
真空接触器
森源电气
7
噪音水平
≤40db
8
防护等级
IP30
9
界面语言
简体中文
10
盘前维护或盘后维护
前后维护
售后服务的承诺
保修一年；终身维护，技术服务免费，配件按成本收费。
设备故障时，接到通知1时内做出响应，24小时内到达现场
5、供货范围
5.1一般要求
本要求规定了合同设备的供货范围。
投标方保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设备的技术经济性能符合本技术规范的所有要求。
5.2供货范围
变频器及附属设备供货清单
序号
名称
型号规格
数量
备注
1
控制柜
4套
带UPS电源实现控制回路不断电
2
移相变压器
10KV
4套
投标时需将各主要部件产地明确标注
3
功率单元柜
10KV
4套
投标时需将各主要部件产地明确标注
4
自动切换旁路柜
10KV
4套
内置真空接触器均采用森源电气系列，额定电流630A/极限分断电流31.5KA
6技术资料及交付进度
6.1投标方提供的资料使用国家法定单位制，语言为中文，进口部件的外文图纸及文件由投标方翻译成中文（免费）。
6.2资料的组织结构清晰、逻辑性强。
资料内容正确、准确、一致、清晰完整，满足工程要求。
6.3投标方资料的提交及时充分，满足工程进度要求。
在合同草签后1周内给出全部技术资料清单和交付进度，并经招标方确认。
6.4投标方提供的技术资料一般可分为投标阶段，配合工程设
升级会员 