高压变频调速系统文档格式.docx
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必须证明合同设备在相似条件下已运行过三年。
没有经过三年以上运行考验的新零件或新设计是不能接受的。
鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘聾。
3.0设备性能
3.1运行条件
变频调速器应满足下述转速与转矩要求:
3.11变频调速器应能产生交流电压和频率可变的输出,在正常系统上和30%至100%的转速范围内连续运行。
变频器必须能在十分之一的转速上运行,用于检查和维修。
为了试车和排除故障,变频器不联电机也可运行。
籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞曉。
3.1.2变频调速器能在上述转速范围内驱动相应规格(功率和转速)的任何标准交流电动机。
3.1.3除非在用户调查表上注明,变频调速器可以承受变转矩负荷(离心风机、离心泵等)115%一分钟的短时过载,恒转矩负荷(挤出机、混合机、往复压缩机和往复泵等等)150%一分钟的短时过载預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥龅。
3.1.4如在用户调查表上注明,变频调速器可以在工作范围内的任何转速上产生全转矩(恒转矩特性)。
3.1.5如用户调查表上注明了高分离或启动转矩,变频调速器要能在静止的情况下产生额定转矩,并能够无限地保持这个转矩。
渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨钞。
3.2输入谐波
3.2.1变频调速器应在总电压和电流失真的计算和测量上符合最新版本的IEEE519标准,并达到下述标准:
铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵罴。
电压谐波:
变频调速器单个或同时运行时,不应使电网总电压谐波增加3%,或不应是备用发电机总电压谐波增加5%。
擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢无。
电流谐波:
对于一台变频器,在公共耦合点计算和测量得到的总谐波电流极限是5%。
3.2.2变频器的整流部分应时大于十八波头的,不需要采用谐波滤波器。
如果因为要满足功率因数要求、严格的地方法规或减少对电话的干扰,一定需要谐波滤波器,那么变频器制造商必须提供谐波滤波器,作为变频系统的一部分设计、制造和安装谐波滤波器。
贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷鯛汉鼉。
3.2.3变频器制造商应用现场测量的方法验证谐波计算的正确性。
现场测量是在公共耦合点测量有变频器和没有变频器时的谐波差异。
电压和电流谐波计算和测量的公共耦合点定义在输入变压器的入线端上。
坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱釣。
3.2.4如在用户调查表上注明,电源质量仪表可以装在变频系统中,连续监测和显示输入和输出质量。
如此可以方便用户验证变频系统的功率质量和效率。
电源质量仪表应选用MultilinePQM或相似机型。
蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘籜葦繯。
3.3电机适应性
3.3.1变频调速系统应输出合适的波形,允许应用在标准电机上,不需要特殊的绝缘措施或降额使用。
变频系统的应用不应在任何方面影响电机的寿命。
变频系统必须符合本规范有关输出谐波的所有关键要求。
在所有运行情况下,变频器必须提供电机的过载保护。
買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌擻。
3.3.2变频器输出波形应适于驱动鼠笼电机,而不需要降额或有额外的使用系数。
为了不影响电机发热,在所有转速上变频器输出波形应是本质正弦的。
不管负载如何,输出电流的总谐波失真在10%至100%转速范围内不超过3%。
使用输出变压器的变频器是不可接受的。
綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪麦。
3.3.3在整个工作转速范围内,系统设计中不能有固有的输出谐波共振点。
3.3.4变频器输出不能在机械系统输出轴上感应出脉动转矩,从而消除变频器引起机械共振的可能性。
产生脉动转矩超过1%的变频系统要由制造商作为供货的一部分提供转矩分析。
转矩分析的费用包括在变频器基本价格之中。
如果转矩分析表明需要特殊联轴器,变频器制造商应承担用户为此发生的附加费用。
驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼针。
3.3.5无论电机电缆长度有多长,变频器应当永远保护电机不受高的电压变化率的侵害。
变频器不应要求非标准的绝缘系统或高于变频器输出电压的绝缘等级。
除非在用户调查表上标明,变频调速系统应设计成在300米(1000英尺,覆盖大部分应用要求和发展变化的典型长度)的电机电缆上不产生驻波或过电压的情况。
如果变频器需要输出滤波器起来满足这个要求,那么它是变频系统的一部分,并应在变频器壳体内。
猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬缩。
3.3.6输入变压器是变频系统的一部分,可以提供共模电压保护,允许与标准电机一起使用。
特殊的电机绝缘强度不是一个合适的共模电压保护方法。
锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔嗚訝摈。
3.4系统效率
3.4.1保证的变频系统效率(hSys)在全速全负荷时至少达到96%;
80%转速和50%负荷时95%。
效率计算要包括输入变压器、谐波滤波器和功率因数补偿器、变频器和输出滤波器,如下所示。
内部控制板、冷却风扇或泵等辅助系统都应记入总损耗。
構氽頑黉碩饨荠龈话骛門戲鷯。
变频系统效率:
hSys=hVFDxhxfmrxhpfcxhharmxhfilter輒峄陽檉簖疖網儂號泶蛴镧釃。
变频器
hVFD
输入变压器
hxfmr
功率因数补偿器
hpfc
变频调速系统效率全负荷96%,半负荷时95%。
输入谐波滤波器
hharm
输出滤波器
hfilter
注:
如果电机功率因数差(在额定负荷时小于0.85),使得变频器输出较大的无功电流给电机,系统总效率会减低0.5%。
尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅瀝纰縭。
3.4.2变频器制造商要在工厂中试验是否达到效率要求。
如达不到效率要求,每千瓦赔款一万元(或按用户调查表上的规定),还要降价。
识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒侬减攙。
3.5功率因数
在30%至100%的转速范围内,变频系统应保持最低0.95的功率因数。
无论在电网上还是在发电机下运行,包括功率因数补偿器和谐波滤波器的变频系统不能有超前的功率因数。
如需要,变频器制造商要提供功率因数补偿器来满足这个要求。
凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴铍賄鹗。
功率因数补偿器应包括一个带熔断器的输入隔离接触器、补偿器级电容(5kV)和系列谐波解耦电抗器,所有这些是变频系统的一部分,全部装入变频器机柜中。
如达不到功率因数要求,每千瓦赔款一万元(或按用户调查表上的规定),还要降价。
恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦聰櫻郐。
(功率因数要依据国家标准和国际标准)
3.6转速调节率
除非在用户调查表上标明,在没有编码器或测速发电机反馈的情况下,变频器的转速调节率为±
0.5%。
3.7噪音等级
不管转速和负荷,距离一米,变频器发出的最大音频噪音为75dB。
音频噪音水平高于这个标准的变频调速系统必须采取有效措施使之低于75dB。
鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫摇饬缗。
4.0设计计算
4.1转矩分析
依本规范3.3.4节或用户调查表的要求,需要进行转矩分析。
转矩分析的费用包括在变频调速系统的基本价格中。
要分析全部转动机构,决定其自由共振频率。
应用电机和负载的转矩数据,考虑潜在的恶劣条件和转动机构的放大衰减系数,可以计算转动机构零件的应力。
转矩分析的书面报告必须详细说明应用的步骤和假设。
分析结果既要有总结,有要有详细论述。
特殊数据应当包括:
硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹鸶胶据。
a)表示脉动转矩频率和机械共振频率及其交叉点的图表;
b)转动机构高应力区的轴应力随转速的变化图;
c)转动系统模型和重要共振点形式的图表;
d)有转矩发生与共振间的干涉的每一个转动系统零件的所有应力计算的总结表。
e)包括在分析之中的转动系统的细节描述,包括特定的或推荐的交变联轴器
f)如果应力分析表明需要进行系统改造,要提供改造建议书。
改动的费用由变频器制造商承担。
4.2谐波分析
4.2.1要进行初步的谐波分析。
除非在用户调查表上特殊注明,电源系统短路比是10,变频器在全速全负荷下工作。
用作谐波分析的短路电流按下式:
阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖輛埙鵜。
ISC=10*(所有变频系统全负荷电流的和)
4.2.2变频器制造商必须与报价一起提交谐波分析文件,包括99次谐波的电流和电压谐波。
除非在用户调查表上另外说明,电压和电流失真谐波分析和现场测量的公共耦合点定义为每一台变频器的进线点。
氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩纷釓鄧。
4.2.3如果在用户调查表上说明,可以在备用发电系统的基础上再作一个谐波计算。
5.0适用性
5.1驱动信号
所有机柜内的开关信号和控制器与功率单元间的通讯(如状态和诊断信号)都要使用光纤传输。
5.2故障直合与故障运行功能
任何功率开关器件(SCR、GTO、二极管、IGBT、IGCT等)的故障不影响变频器的继续运行。
如果发生器件损坏,变频器将通告并指出损坏器件的准确位置,保持运行直到可以修理时为止。
釷鹆資贏車贖孙滅獅赘慶獷緞。
5.3短暂失电运行功能
5.3.1在电源丧失后5个周波以内,变频器必须能够产生额定转矩。
5.3.2变频器必须有能力在短暂电源失电后或脱扣情况解除后自动重新启动。
用户可以选择提供是否重新启动的。
用户可以有选择地将这个功能运用到合适的特定应用中。
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉馴鸨撟。
5.4电压过低运行功能
变频器能够在输入电压降低30%时继续运行。
5.5飞速启动功能
在旋转机件已经转动时,变频系统必须能够赶上并实现对旋转主轴的控制。
必须采取有效措施防止产生冲击设备的有害转矩、电压或电流。
用户可以使用也可以不使用这个功能。
谚辞調担鈧谄动禪泻類谨觋鸾。
5.6自动再启动功能
变频器必须有能力在短暂电源失电后或脱扣情况解除后自动重新启动。
变频器向用户提供是否重新启动的选择。
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩癱恳迹。
5.7接地故障运行功能
在发生接地故障时,变频器要能够通告接地故障状态并安全运行,或者由用户选择是跳闸还是继续运行。
在接地脱扣状态下,变频器可以被复位并正常运行。
在发生接地故障时,不能存在任何失火或电击的可能。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库圆鍰缄。
6.0可维护性
6.1前方接近
变频系统只可设计为前面接近。
如需要后面或侧面接近,变频器制造商要在其报告中说明。
6.2抽出结构
在变流部分的所有功率器件应设计成抽出结构的,在修理或保养时提供最大的安全性,同时减少修理停机时间。
备用拆装方法必须在报告中说明,以便购买者参考和评价。
鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞阕簣择。
6.3电压隔离
所有低压器件、电路和接线要用隔板与高压隔开。
6.4远程诊断
如在用户调查表中说明,变频器在供货时可带有调制解调器远程诊断功能。
6.5标志
在动力和控制接线上必须使用管形标志。
变频器的所有主要零件都要有单独的标签。
6.6修理平均间隔时间(MTTR)
在任何功率开关器件发生故障的情况下,变频器的设计必须保证实际平均修理时间短于15分钟。
7.0物理要求
7.1环境要求
除非在用户调查表中说明,变频系统可以在海拔1000米以下、平均气温在0º
C至40º
C范围内全额连续运行。
同时,变频系统还要能在0至95%且不结雾的湿度范围内连续运行。
纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛覲僨鴛。
7.2散热与制冷系统
变频系统应采用空冷,除非空冷是不合适或是不切实际时,才采用水冷。
7.3空冷要求
7.3.1空冷变频器应装备100%冗余的风机和换热器,在风机故障时切换风机以提高可靠性。
如风机发生故障,系统必须自动换用备用风机,发出警报通知操作员原风机已发生故障。
变频器必须有空气流量传感器,监测系统正常运行(使用温度传感器作为鼓风系统失效唯一判断依据是不能接受的)。
如果系统风机超过一台,那么每一台风机都要有100%的冗余备份。
在正常运行过程中,系统必须周期交替使用两台风机,防止轴承和密封失效,保证两台风机的可用性。
变频器制造商应提供设计辅助制冷通风系统的散热数据。
颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷涨负這。
7.3.2如在用户调查表标上注明,排风系统可用管道将热量排到控制室之外。
7.4水冷要求
7.4.1水冷变频器要有一倍冗余的循环泵,并有故障自动切换装置。
水冷的环氧树脂浇铸干式变压器要与变频器共用一套冷却系统,以减少复杂性和体积。
濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻減栖綜。
7.4.2变频器应能够采用柜体内的、水对水热交换器。
如在用户调查表上说明,还可以使用由用户安装的、水对空气热交换器。
銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼鏗穎報。
7.4.3至少90%的变频器发出的热是由水冷系统带出的。
变频器制造商必须提供散热量数据,可以用来设计辅助冷却系统和设施。
系统的设计要保证变频器运行时故障泵可以安全地隔离和修理。
冷却泵电机必须是TEFC型的,带有长寿命轴承。
挤貼綬电麥结鈺贖哓类芈罷鸨。
7.4.4所有变频器用液对液热交换器需要用户提供另外一个冷却水源。
除非在用户调查表中标明,所有设计基于干净的冷水源,最高水温35º
C,最大水压8.8bar。
赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈極嚕辫。
7.4.5除非在用户调查表中标明,液对空气热交换器安装在户外,由第三方进行。
管线、动力和控制电路的施工也由第三方进行。
冷却系统的施工必须随着变频器的安装工作进行。
第三方提供的冷却液不在这个范围内。
塤礙籟馐决穩賽釙冊庫麩适绲。
7.4.6冷却液必须去除离子,加入工业级乙烯和丙二醇,使工作温度达到-20º
C至+50º
C。
在散热器和管线之间的所有接头都是采用快换结构的。
裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺递灿扰。
7.4.7所有冷却液管道材料采用铜或不锈钢,其他材料应完全避免。
不可采用塑料管道、管螺纹联接。
所有的接头和联接应按冷却液的性质和需要的流量而设计,并且在两倍于正常温度的温度下试验。
仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁絛鯛鱧。
7.4.7变频器冷却系统应将冷却液的温度保持在一个安全的范围之内,防止热冲击和结垢。
7.5机柜
包括隔离变压器,所有变频器的零件安装在一个接地的机柜中,并由变频器制造商联线,要完全达到下述要求:
7.5.1输入滤波器、隔离变压器、变流单元、输出滤波器和辅助系统应是按NEMA-12设计的。
风冷型机型应是NEMA-12级通风的、IP32以上防护等级的。
水冷型机型应是NEMA-12级不通风的、IP52以上防护等级的。
绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧恒蟬轅。
7.5.2风冷型机型应用可清洗的过滤物盖住所有进气口。
进气过滤装置应当是完全可清洗的,用先进结构的、无腐蚀的介质制成。
滤芯要可以在柜体前面拆下清洗,这时变频器可以正在运行而不将维修人员暴露给任何带电元器件。
骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙骠弒綈。
7.5.3除非在用户调查表中标明,柜体的颜色是ANSI61灰。
喷涂工艺和喷涂材料必须由制造商进行系统设计,保证可以防护发电厂环境中的化学侵蚀。
瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉貿锕戧。
7.5.4微处理器和逻辑控制电路板及其电源应安装在封闭的、符合不通风NEMA-12要求的隔间中,维修人员可以安全地接近而不会暴露在高压中,也不必切断变频器电源。
必须用金属隔离将所有低压接线完全与高压隔开。
鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類碍穑鳓。
7.5.5机柜和柜门至少要用Q235(12号)钢制造,要保证结实的结构和尺寸的一致性,历经长时间也能适合和发挥功能。
所有的门装有垫圈,保证环境防护能力和紧密性。
栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬奧伛辊。
7.5.6机壳必须进行特殊设计,防止谐波和电磁感应产生的热效应。
如在用户调查表中标明,机壳必须使所有外部设备免受干扰,将变频器全部包裹和屏蔽起来,消除任何无线频率的干扰,达到FCCP.18和CE标准的要求。
辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应頁諳绞。
7.6安装和联线
用户应承担将变频器就位的任务。
所有的系统联线应在机柜内部。
由于安全方面的原因,外部的线管或线槽不能使用。
如果某个项目特殊需要变频器的功率器件一定使用外部的电缆或联线,这些电缆或联线必须全部由变频器制造商提供,并由用户的工程师认可。
所有机柜外的高压导体必须是绝缘的。
峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺诈機愦。
7.7空间限制:
底面尺寸
变频调速系统必须安装在用户调查表中标明的空间内。
7.8联锁
所有柜门上应有钥匙机械联锁。
机械联锁的目的完全是在高压市电加在变频器上的时候防止人员进入任何一个高压柜,包括变压器、过滤器或任何高压线路上的器件。
采用机械联锁的原因是提供无条件的阻止和安全。
只用电气联锁开关是不行的,因为会有不经意关上和旁路的可能。
詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜靈韬鰍。
7.9控制电源
用户应有三相低压辅助电源提供给变频器的冷却系统和控制系统。
这个辅助电源应是380V三相交流市电。
如在用户调查表中标明,可提供一个辅助变压器将输入的高压电转换到380V,为控制和冷却电机供电。
变频器所有的控制电路都是单相220V。
制造商应提供一个内部控制电源变压器,适于提供变频器需要的全部电源。
则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷华缙輅。
8.0保护装置和诊断
8.1功率器件保护
8.1.1变频调速系统应包括分布式浪涌吸收器,保护隔离变压器和变频器不受浪涌电流的损害。
8.1.2变频调速系统应在整流器之前安装熔断器,保护变压器次级线圈不受潜在的故障电流的损害。
使用断路器的替代方案是不值得采用的。
如果提议采用断路器方案,变频调速系统供应上必须提供所有相应元件,包括断路器,还必须与技术建议书一起提供保护方案的详细说明。
胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻锵咏繞。
8.2保护特性和电路
8.2.1中央控制器应包括下述报警和保护功能:
静态瞬时过电流和过电压跳闸。
电压过低和电源缺失保护。
过温保护。
电子电机时间过载保护。
对电机绕组温度传感器或温度开关的反应,需要1个变频器的常闭触点输入。
在完全停电后供电又恢复时,不使用测速器变频器也应能够在电机主轴仍在转动时跟上电机速度,将电机拉到合适的转速。
鳃躋峽祷紉诵帮废掃減萵輳慘。
8.2.2没有输出接触器的情况下,变频调速系统应防止下述损害:
变频器输出端相间或对地短路故障
在严重过载等情况下逆变开关器件换流故障。
由于断开变频器输入断路装置或变频器运行时发生供电故障。
输入缺相
因倒转或变频器输入电压缺失造成的电机再生发电。
8.2.3变频器要能经受住下述故障状态而不损坏功率器件:
没有将电机联在变频器输出端上。
在运行时发生变频器输出端开路的情况。
8.2.4变频器应有由用户选择的自动启动功能。
在设定有效时,变频器会自动试图在跳闸的情况下重新启动。
跳渣的原因是过流、过压、欠压或温度过高。
为了安全,在设定的最长时间内重新启动失败三次后,变频器将关闭并需要手动复位。
自启动功能可通过编程指定给某一个特定的故障。
如果需要这个功能,变频器制造商必须在中央控制器中提供这种特性。
稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜椤灣鲳。
8.3数据显示
8.3.1应在柜门上安装LCD显示器,可以显示变频调速器运行状态和系统参数。
数字必须显示所有诊断信息和用公制表示的参数值。
陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟麗鲍轸。
8.3.2至少要将下述数值量应在柜门上显示出来:
设定转速百分比
输出电流安培数
输出频率
输入电压
输出电压
总三相输出功率
功耗
运行时间
8.4诊断和故障记录
8.4.1控制系统是全数字化的,不需要调整电位器或选择固定电阻器。
8.4.2故障记录存储在不挥发的存储器中,或者由UPS支持数据保持至少48小时。
8.4.3变频器应包括直观的、以微处理器为基础的诊断系统,监视自身的控制功能,显示故障和运行状态。
要保证控制系统货源责任、维修和备件的及时性。
沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應釵蔼绋。
8.4.4故障记录要被记录、存储、显示和在需要时打印出来,下述的方面的最近的50个事件:
变频器状态(自动/手动)
日期和时间
故障类型
复位状态
8.4.5历史记录要被记录、存储、显示和在需要时打印出来,故障之前的下述控制变量以2.7毫秒为间隔的50次记录和跳闸之前的100次被记录下来:
钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺缔嵛恽。
变频器状态(手动/自动/禁止/跳闸等)
设定转速
变频器输出频率
设定输出电流
电机反馈电流
变频器输出电压
故障类型:
Driveinhibit(On/Off)变频器禁止(有效、无效)
故障记录可通过RS232串口和面板显示器逐条观看。
8.4.6如在用户调查表上标明,可提供通过串口打印内部记录的、电池供电的便携打印机和电缆。
9.0编程和通讯
9.1用户输入和面板
9.1.1每台变频器的柜门上应包括手动转速设定装置、手自动状态选择、上电指示灯、故障指示灯、运转指示灯、启动按钮、停止按钮和复位按钮。
懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮揚銥鯊。
9.1.2安装在柜门上的、带有液晶显示器和薄膜开关的面板可以控制变频器和设定参数。
显示器必须能显示所有诊断提示和参数值,允许操作人员直接控制特定的参数。
一个简单的菜单用于参数设定。
謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘鯽礎輪。
9.1.3变频器参数可由工厂设定在不挥发的EEPROM中,可在现场通过面板键盘改动。
使用六重口令防止变频器参数被无关的人员改动。
存有变频器参数的EEPROM必须能换到新的或备用电路板上。
呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚趱為練。
9.1.4面板模块应有“自检”软件程序,可以调出来验证面板的工作状态。
9.1.5变频调速系统应有频率跳变功能,要由三个跳变频率和带宽。
这可是用户有能力防止运行在任何不需要的转速上,如某个频率可能恰好与机械共振频率相同。
莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减籩诹戀。
9.2模拟
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