附录B空冷变频装置配电柜规范书93.docx
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附录B空冷变频装置配电柜规范书93
附件1技术规范
1总则
1.1本规范书适用于大同煤矿集团塔山2×660MW坑口电厂二期扩建工程空冷系统轴流风机变频驱动装置配电柜。
它包括采购的变频器及控制柜的功能设计、结构、性能、安装、试验和检修等方面的技术要求。
变频器采用进口品牌产品，变频器及柜体为同一制造厂的产品。
1.2本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，卖方应保证提供符合本规范书和有关工业标准，并且功能完整、性能优良的优质产品及其相应服务。
同时必须满足国家有关安全、环保等强制性标准和规范的要求。
1.3如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提出的产品完全符合本规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都必须清楚地表示在“差异表”中，其格式详见附件10。
1.4合同签订后3个月内，按本规范附件3、5要求，卖方提出合同设备的设计、制造、检验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给买方，供买方确认。
1.5设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，卖方应保证买方不承担有关设备专利的一切责任。
1.6卖方应提供高质量的设备，这些设备应是技术先进并经过同类型机组成功运行业绩，证明是成熟可靠的产品。
卖方应为该产品的OEM厂商或一级代理机构，熟悉电厂运行要求并拥有完整的专业（电气控制、机械）售后服务队伍。
进口部件需提供原产地证明书。
1.7投标人必须有权威机关颁发的ISO-9000系列的认证书或等同的质量保证体系认证证书。
1.8卖方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。
卖方应提供所使用的标准。
本技术规范书所使用的标准如与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。
1.9在签定合同之后，买方有权提出因规范、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。
1.10本技术规范书经供、需双方确认后作为合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。
1.11本规范书中涉及有关商务方面的内容，如与招标文件的第一卷《商务部分》有矛盾时，以《商务部分》为准。
1.12本工程采用KKS标识系统。
卖方在中标后提供的技术资料（包括图纸）和设备标识必须有KKS编码。
具体标识要求由设计院提出，在设计联络会上讨论确定。
1.13本技术规范书未尽事宜，由买卖双方协商确定。
2工程概况
2.1概述
参见主合同
2.2水文气象条件
参见主合同
3规范和标准
卖方提供的设备应遵守现行国标及有关行业标准，如下列规范和标准，但不限于此：
IEC529
防护等级
EC1131/111
PLC相关标准
IEC68-2-6
抗振动标准
IEC68-2-27
抗冲击标准
IEC1800-3
调速电力传动系统-第3部分：
电磁兼容（EMC）产品标准
IEC61000-2-2
电磁兼容（EMC）-第2部分：
环境第2节：
在公用低压电力系统中低频传输干扰和信号传输的兼容水平
IEC61000-2-4
电磁兼容（EMC）-第2部分：
环境第4节：
在工厂中低频传输干扰的兼容水平
IEC61000-3-4
电磁兼容（EMC）-第3部分：
限值第4节：
在低压供电系统中谐波电流注入的限值（额定电流大于16A）
IEC61000-3-5
电磁兼容（EMC）-第3部分：
限值第5节：
在低压供电系统中电压波动和瞬变的限值（额定电流大于16A）
IEC61000-3-6
电磁兼容（EMC）-第3部分：
限值第6节：
在中压和高压电力系统中畸变负荷注入值的评价
IEC61000-3-7
电磁兼容（EMC）-第3部分：
限值第7节：
在中压和高压电力系统中波动负荷注入值的评价
IEC61000-3-8
电磁兼容（EMC）-第3部分：
限值第8节：
低压电气设施的信号传输-发射电平、频带和电磁干扰水平
IEC61000-6-2
电磁兼容（EMC）-第6部分：
通用标准第2节：
工业环境的抗扰度
IEC61000-6-4
电磁兼容（EMC）-第6部分：
通用标准第4节：
工业环境用辐射标准
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
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
4运行和设计条件
4.1设备运行的环境要求
4.1.1电厂现场的一般气象条件和数据见第2款所述。
4.1.2本条的目的在于强调设备应遵照的环境条件要求，因为这会影响卖方的设备的寿命、结构和运行可靠性。
4.1.3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。
4.1.4卖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。
4.1.5电气设备的环境设计条件
4.1.5.1环境温度;
参见主合同
4.1.5.2月平均相对湿度参见主合同
4.1.5.3海拔高度参见主合同
4.1.5.4地震加速度（水平）参见主合同
4.1.5．5电源：
交流电源供电电压：
三相四线380V
直流电源供电电压：
220V（动力），110V（控制）。
4.2工程条件
厂用电系统概况
4.2.1系统额定频率50Hz
4.2.2系统额定电压380V
4.2.3系统最高电压400V
4.2.4低压变压器高压侧中性点接地方式不接地
4.2.5安装地点室内
4.2.6电压变化范围±5%
4.2.7频率变化范围-3%+2%
4.2.8变频器应保证在电动机80%额定电压下平稳启动，且能在55~60%额定电压下自启动。
电动机满载运行时应能承受电源快速切换过程中失电而不损坏。
4.3变频器基本要求
卖方提供的变频器应为工业级产品。
不论适用于恒转矩的变频器还是变转矩的变频器，变频器的铭牌功率应为200kW。
变频器的额定输出电流应大于电机的最大连续出力时的电流。
每台空冷机组配置56台风机（其中：
24台为可逆转风机）。
每台风机配置一台变频器。
本工程两台机组共配置112台变频器。
每台空冷机组56台驱动装置中的24台（逆流管束）必须是双向旋转。
鉴于此原因，这24个减速箱不能安装防逆转设施且变频器上应设计电气制动（如果有）。
其余变频装置有防止反转设计。
频率范围在旋转速度的0%～110%之内。
变频器将完成整个风机驱动系统的运行,并且由电机、齿轮箱、电缆及滤波器导致的功率损失要考虑在内。
变频器的设计还要考虑风机和电机的反向旋转。
变频器安装在空冷配电间的变频器控制柜内，在变频器控制柜的前门要安装一个按键变频装置控制面板,以便通过变频器实现对风机的操作以及对AC驱动装置调节器校正等。
变频器柜的上要有变频器的输出电流表和频率表。
卖方投标时提供变频器的原理图。
并提供电抗器的参数。
4.4变频器技术要求
变频器安置在一个控制柜内,柜内应包括连接功率和控制装置的用户接线端子,进线刀熔开关、输入输出滤波器/电抗器,熔断器,控制回路变压器及所有提供必要功能的设备。
输入输出滤波器/电抗器要求采用与变频器同一品牌进口产品。
交货包括变频器及所有安装在控制柜内所需的设备以及主母线、分支母线和连接导线。
在就地控制室变频器操作板上可对电机进行控制。
控制柜的设计要考虑由功率损失引起的冷却和散热要求，气流不得被内置的装置阻隔。
在柜体的下部设进风口，柜体的上部要另外安装风机，出风口设法兰接口，以便于与排风装置的风道连接。
空气出入口的设置必须满足散热的要求。
变频器（包括电抗器）在满载情况下的效率应大于97%以上，以减少设备的发热，降低配电室的温度。
变频装置必需能够对转动的风机电机进行启动（双向重启动）。
变频器装有正弦加重脉宽调节的电压源变换器。
变频装置内置应具备如下功能：
内置电抗器，可以减小谐波，提高功率因数。
内置EMC电磁兼容滤波器，可以满足周围环境的电磁兼容标准要求。
内置共模输出滤波器，可以降低电机的噪音，而且抑制了共模电流，和减少了由高转换频率而引起的电机终端过高的电压。
变频器根据规定的型号及电机的参数进行设计:
载荷情况
频率
电机轴功率
电机转速
%
HZ
KW
rpm
100
50
1000
110（-20C）
55
电机数据:
•电压380V
•频率50Hz
•极数4
•同步转速1000rpm
•电机额定功率160kW
•电机额定电流A
此外必须考虑风机的二次力矩曲线。
电机装有3个Pt100双支热电阻温度元件用于热保护。
Pt100温度元件须由变频器检查,且当高温时电机必须切断。
设计需要考虑变频器与风机驱动电机之间电缆的类型及长度等局部情况。
任何情况下都要满足风机驱动轴上的总机械扭矩及功率值。
风机的转动必须能够随变频器启动（在两方向上飞速重启）。
4.5变频装置柜的一般描述
变频装置柜应完全按要求设计。
变频装置柜应为硬板钢制造，并应密封以防尘土侵入。
变频装置柜铁板的厚度至少为2mm，柜内框架支撑厚度至少为2.5mm.
变频装置柜防护水平至少在IP23。
变频装置柜应配有一可锁的门并提供合适的空间以方便维修。
设计亦应提供外部电缆引接和密封的足够安装空间。
所有进入变频装置柜的外部电缆都应密封，即应固定在密封板上（位于变频柜下部）以防止尘土侵入变频装置柜。
变频装置柜动力线开口于柜底。
一套该柜资料应放置在变频装置柜内门上。
变频装置柜门应使用铜线接地，除非使用工具，否则应无法断开铜线。
变频装置柜应留有足够空间以备将来扩展。
至少10%的系数。
在变频装置柜上部应安装一内部照明灯可以照亮整个变频装置柜。
照明灯应配有一门操作开关，通过一个两极断路器或保险丝以保护变频装置柜照明线路
变频装置柜内应安装230VAC-10A维修插座以供维修变频装置用。
变频装置柜内应安装空间加热器（如果需要）应防止结露。
空间加热器通过温度开关自动控制。
变频装置柜接线：
所有接线应放置在乙烯基管道中，每一管道中接线的数量应有限制，如需要两较小的管道应平行放置。
在任何情况下，接线应放置在装配板的周侧，如有可能每一线路的接线应分别归组。
动力线不应与低位信号线共用管道。
接线布置应干净完美。
安装在变频装置柜内的任何继电器，控制开关等均应命名，并且不同命名的标鉴应固定放置在变频装置柜内外。
标鉴应使用螺钉或铆钉固定。
不允许使用胶水固定标签。
电线及电缆端子：
电缆端子板应方便靠近并应安置在压盖板300毫米以外。
应提供大约10%的备用端子。
导线接头应为卷曲型终端接线端子及连接器
端子及接线标识
仪表设备接线及电缆芯线应使用统一的编号。
所有导线及电缆芯线应带编号的线夹固定，线夹应为白色，防湿，防油绝缘材料构成，抛光面并清楚地以黑色刻写号码。
变频装置柜有两个隔离的区域：
一间为电力设备区（开关装置，保险丝等）；另一间为控制设备区。
变频装置的设计应保证其能每天24小时连续运作。
变频装置的设计应满足用户电动机要求
变频装置柜的最高高度，包括柱角在内不应超过2.2米。
最大出线接地尺寸不能超过W:
1000mmxD:
1000mm.
变频装置柜应配有吊耳以便於运输和安装。
变频装置柜颜色：
淡蓝650U美国彩通色卡
控制电压和设备保护系统的监控应由D.C.S监控。
变频装置与风机电机之间的动力电缆长度不少于300米。
变频装置柜不设后部进口。
4.6变频装置柜详细描述
4.6.1.电力设备区域
主母线及分支母线（加绝缘套）。
动力配电盘短路开断电流63kA。
刀熔开关
电压显示器（灯）
可调频率驱动装置，PWM型，IGBT技术
滤波器
连接设备的断路器（电机加热器、齿轮箱加热器等）
控制回路中电力线路的过热保护
电缆端子
电缆固定卡
温控器（如果需要）
电压指示和热保护具有空余的电压故障触点。
向控制回路提供24VDC的交流/直流转换器。
变频柜冷却风扇（如果需要）
风机电机加热器的带独立主开关380V/220V变压器（如果需要）
馈线隔离开关
4.6.2.控制设备区域
所有实现自动控制所必需的继电器、联锁装置、选择器开关、按钮及指示灯等。
提供足够的电缆密封套。
将留有足够的空间及端子以便将来控制设备的扩展。
备用系数至少10%。
4.6.3.
A控制顺序
风机可通过远程DCS的实现远方控制。
当就地/远方选择器为“就地”状态时，风机停止及启动运行命令可由位於变频柜上的按钮作出。
安装变频柜上的电位计可以调整电机速度的设定。
当就地/0/远程当就地/远方选择器为“远方”状态时，风机停止及启动运行命令由远程控制系统作出。
一个4-20mA的速度设定被送到DCS，从而给定风机要求的速度。
即使就地/远方选择器不属於“远方”状态，如果（风机组保护）停机命令发送至DCS，风机也会停转。
有一个故障信号将发出DCS（电压故障和变频装置故障）
当风机停止运行时，电动加热器自动切换为由变频柜供电。
变频柜必须有能力工作到110%的速度.
变频柜的设计和运行将是任何关键控制部件故障将不影响过程和操作动作.
如厂用电出现故障，变频柜可以在避免设备损坏情况下安全停止风机系统。
变频装置的控制风机电机的逆流机组必须具有双向旋转的功能.
变频装置的编程将跨过0-30%的低运行区（现场调整），在0-110%电机额定转速以4-20mA为设定范围。
也有可能跨过某频率范围，以避免可能存在的叶片谐振的不良后果。
在切换配电变压器开关或开启大型电气设备时，即使在10秒内电压下降30%，变频装置仍能连续工作。
如果因为失电而风机停车，当电压再次达到90%，并且DCS要求电机运行时，变频装置会自动安全启动风机电机。
紧急开关直接停止电机。
信号也会进入一般故障信号通知DCS。
当电机运行在50Hz以下时，变频装置发出的噪音不能超过3分贝。
变频装置的效率大于95%。
变频装置保护功能和装置
每台变频装置应提供以下保护功能和装置：
1.电机过热保护
2.电机堵转保护
3.电机缺相保护
4.接地故障保护
5.过流保护
6.变频装置过热保护
7.短路保护
8.输入缺相保护
9.过频保护
10.变频装置内部故障保护
11.过压保护
B.滤波和谐波保护
变频装置应配有所有保护设备装置，以防止控制系统的退化。
包括电滤波器，隔绝变压器，EMI/RFI保护及过电压保护,以满足以下要求：
保护标准应达到:
-IEC10004-4MeasuringTechnologyforElectromagneticCompatibilityTesting电磁兼容检测技术
-IEC61800-2RatingValueSpecificationofPowerDrivingSysteminlowvoltageACfrequencyconversion.低压交流变频驱动系统分级规范
-IEEE-519–HarmonicDistortion谐波失真
-GB/T14549-93PowerQuality/Publicgridharmonic电能质量/公共电网谐波
-GB12668-90ACmotortransistorconverterassemblygeneraltechnicalconditions交流电动机半导体变频调速装置总技术条件
卖方应提出先进必需的措施尽量减小谐波。
卖方应确保母线电压的谐波构成符合有关标准的要求。
卖方应充分考虑谐波和电气设备影响。
既不能影响DCS附近设备，也不能影响电气安装。
设计应考虑电压参数，如变压器绕组连接方式，电容，电阻，压降，以及变频装置和电机之间的电缆尺寸和压变比。
关于波形畸变限制的规定符合国家标准GB12668-90“交流电动机半导体变频调速装置总技术条件”，电压的稳态相对谐波含量的均方根值不超过10%。
其中任何奇次谐波均不超过5%，任何偶次谐波均不超过2%，短时（持续时间小于30秒）出现的任意一次谐波含量不超过10%。
卖方需采取措施保证变频柜母线谐波含量满足GB/T14549-93要求，并在现场母线谐波测试中进行验证。
卖方必须提出报告专门对此进行论证。
若在现场母线谐波测试中变频柜母线谐波不能满足要求，卖方须提出惩罚措施，并无偿采取措施以使变频柜母线谐波满足要求。
公用电网谐波电压（相电压）极限值
电压总谐波畸变率
%
各次谐波电压含有率（%）
奇次
偶次
国标要求值
卖方保证值
国标要求值
卖方保证值
国标要求值
卖方保证值
5
5
2
其它要求
a.变频装置系统的设计要适用于工业环境且不影响其他用电设备。
要尽可能把谐波电流排除或减小到最低。
风机电流要非常接近正弦波。
要满足有关声学的标准,特别是IEC1000-3,IEC1800-3（EN61800-3）,IEC555（EN60555）及IEEE519-92。
b.在接地干线安装一个干线侧RFI滤波器（CE滤波器）。
在变频装置端,电机和滤波器元件之间,根据接线情况提供HF高频滤波器。
c.如果电缆长度和风电机数据需要,则要安装一个输出电机滤波器。
对于遵守EMC的范围,规定的电机电缆长度的惯例是必要的。
由电机电缆中的反射引起的电机终端的超电压及电压峰值必须在标准电机电压的范围之内。
这些影响不得限制电机的寿命。
d.由电缆中谐波电流形成的额外电流的影响要考虑不会引起导体的过载,以及因功率因数的降低可能会引起一些对电机及钢栅格的干扰。
e.在风机电机上由变频装置运行引起的附加噪声辐射,与直接电机运行模式比较应小于3dB。
建议变频装置出口到电机的专用滤波器要在容许的声能级增长的范围之内。
在运行频率的整个范围（0～115%等于0～57.5Hz）及所有负载条件下应满足这个条件。
f.变频装置输出至电机电缆长度小于200米。
变频装置内置EMC滤波回路，以满足电磁兼容标准的要求，防止变频装置对系统的电磁干扰。
为了防止变频装置对电网的谐波干扰,变频装置内置输入电抗器。
变频装置输出内置输出共模抑制器，能有效降低电机的噪音及降低电机的温升，以保护电机，满足系统的正常运行。
变频装置内置MOV保护装置，可供浪涌电压和电流的保护，以满足IEEE587标准的需要，同时可有效防止雷电所造成的浪涌电流。
4.6.4.前板
前板至少配备但不限於以下：
灯:
电源打开
风机运行状态
风机停止状态
故障
选择风机
就地/0/远程
正转/反转（仅限于逆流风机）
按钮
风机开始
风机停止
灯测试
故障的确认
电位计：
就地VFD设定
每件设备的标签：
VFD应附有识别序号
数字显示能够替代上述灯和按钮，也能区别VFD在4.4.3.描述的保护功能。
4.6.5.
交流电机在自动模式中通过DCS控制系统控制。
这样在正常运行模式中无需任何局部操作。
启动,运行模式及停车顺序等所有功能都要由DCS控制系统操纵。
为满足这些要求,变频装置控制柜要与DCS交换相关的信号。
数字输入输出的控制电源为24VDC。
模拟信号,例如用于给定频率和实际频率,为4～20mA。
补充及任选的信号交换应由Modbus系统或等同的接口通信系统执行。
所有的信号都要绝缘（独立电位）。
要保护内部电源供应,以防不正确的连接或短路。
VFD与控制系统间的信号交换应使用硬接线。
每台VFD至少但不限於信号交换
DOT:
-风机运行
-风机停止
-就地/0/远程
-风机逆转（只是逆流管束）
-紧急停车按钮
-变频装置故障状态
AOT（4-20mA）:
-风机速度
-风机电流
DIN（48VDC）:
-风机运行
-风机停止
-风机逆转（只是逆流管束）
-外部紧急停车按钮
AIN（4-20mA）:
-VFD设定
-电机电流
4.6.6.标识
柜每一个小室都应清楚标识
为了维修电机，在主开关附近应明确标识主开关是打开的。
齿轮箱加热回路亦然。
4.6.7变频装置控制要求：
4.6.7.1变频装置自配控制柜，控制方式采用程序控制和就地手动控制，变频装置自身控制系统应采用小型可编程控制器（PLC），具有就地操作及显示功能（最低要求）。
在就地控制柜给出的局部操作控制盘须提供交流电机调试的修改键。
控制盘应能反映所有有关电量的数值,构造参数,输入/输入赋值等,应用及行为功能的入口,故障局部控制,调试储存,自检及诊断都要以操作员语言及简明的中文或英文表示。
控制盘至少要具备以下专用操作员控制装置:
•手动-切断-自动转换器
•手动速度电位器
•电源接通指示器
•驱动器运行指示器
•驱动器故障指示器
4.6.7.2变频装置的输入/输出控制接口（最低要求）：
变频装置准备运行状态信号：
1点开关量（DO）
变频装置已运行/停止状态信号：
1点开关量（DO）
变频装置远方/就地状态信号：
1点开关量（DO）
变频装置故障状态反馈信号：
1点开关量（DO）
变频转速信号至DCS：
4~20mA（AO）
DCS至变频装置调速信号：
4~20mA（对应电机额定转速0~110%）（AI）
变频装置电流信号至DCS：
4~20mA（AO）
DCS至变频装置启动指令信号：
1点脉冲量（DI）
DCS至变频装置停止指令信号：
1点脉冲量（DI）（变频装置置于就地位置时，不影响：
DCS停止指令停止变频装置）
变频装置反转状态信号：
1点开关量（限于逆流风机16台/每台机组）（DO）
DCS正反转预选指令信号：
1点开关量（限于逆流风机16台/每台机组）（DI）
DCS至变频装置额外命令110%指令信号：
1点开关量
变频装置厂家应提出与电源开关柜的联锁（如果有）及接线要求
4.6.7.3变频装置保护功能
变频装置自身应配备完善的电气保护，保护应为微机型，且不应与控制共用CPU及电源。
变频装置自身应配备完善的自检功能，应能发出硬接线信号。
变频装置应能提供电动机所需的过载、过流、接地、过压、欠压（应具备PT断线闭锁功能）、过热、缺相等保护，保护应为微机型，且不应与控制共用CPU及电源。
保护动作应能发出硬接线信号。
4.6.7.4变频器通讯功能：
予留RS485串口，规约暂定为MODBUS。
4.6.8其他功能要求
变频装置应具有对电网产生谐波及输出高次谐波的抑制功能。
变频装置在拖动电机运行时，应具有降低电机噪音及温升的功能。
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