变频器及其成套控制系统通用技术要求.docx
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变频器及其成套控制系统通用技术要求
中国石化镇海炼化分公司100万吨/年乙烯工程
变频器及其成套控制系统通用技术要求
2008年04月
1范围
本技术规定为对变频器及其成套控制系统(包括变频器、柜体及其成套控制系统和鼠笼式异步电动机)设计、选材、装配、检查和试验的最基本要求。
本规定适用于中石化镇海炼化100万吨/年乙烯工程变频器及其成套控制系统的设计、采购。
2卖方的责任
2.1本技术规定与相关法规、标准、数据表、图纸、询价文件等之间的任何矛盾应由买方负责澄清。
2.2不允许用假设来掩盖数据的不足。
卖方有责任由买方或其它正规渠道获取可靠数据。
2.3为确保设备正确的安装,操作及维修,卖方应提供所有必须的或附加的设备,专用工具和附件的清单。
即使这些设备在图纸,技术规定或数据表中未列出。
2.4卖方应提供公用工程的要求及消耗量表。
例如辅助的交流、直流电源;冷却水等。
2.5卖方应列出并充分描述本技术规定、数据表、图纸等与相关法规的不同点。
3规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。
凡注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修改版均不适用本规定。
凡是不注日期或修改号(版次)的引用文件,其最新版本适用于本规定。
3.1有关的技术规定
GB/T3886.1-2001
低压异步电动机技术规定
GB6995.1-1986
中压异步电动机技术规定
3.2国家标准
GB/T3886.1-2001
半导体电力变流器用于调速电气传动系统的一般要求
第1部分:
关于直流电动机传动额定值的规定
GB/T4026-1992
电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的通则
GB/T4942.2-1993
低压电器外壳防护等级
GB6995.1-1986
电线电缆识别标志第一部分:
一般规定
GB6995.2-1986
电线电缆识别标志第二部分:
标准颜色
GB6995.3-1986
电线电缆识别标志第三部分:
电线电缆认别标志
GB6995.4-1986
电线电缆识别标志第四部分:
电气装备电线电缆绝缘线芯认别标志
GB6995.5-1986
电线电缆识别标志第五部分:
电力电缆绝缘线芯认别标志
GB7251.1-1997
低压成套开关设备和控制设备第一部分:
型式试验和部分型式试验成套设备
GB/T14549-1993
电能质量公用电网谐波
3.3国际标准
IEC60034-1-1999
Rotatingelectricalmachines-part1:
Ratingandperformance
IEC60034-5-2000
Rotatingelectricalmachines-Part5:
Degreesofprotectionprovidedbytheintegraldesignofrotatingelectricalmachines(IPcode)-Classification
IEC60034-12-2002
Rotatingelectricalmachines-Part12:
Startingperformanceofsingle-speedthree-phasecageinductionmotors
IEC60034-15-1995
Rotatingelectricalmachines-Part15:
Impulsevoltagewithstandlevelsofrotatinga.c.machineswithform-woundstatorcoils
IEC60073-2002
Basicandsafetyprinciplesforman-machineinterface,markingandidentification-Codingprinciplesforindicatorsandactuators
IEC60146-1-3-1991
Semiconductorconvertors-Generalrequirementsandlinecommutatedconvertors-Part1-3:
Transformersandreactors
IEC60146-2-1999
Semiconductorconverters-Part2:
Self-commutatedsemiconductorconvertersincludingdirectd.c.converters
IEC60289-1988
Reactors
IEC60332-3-2000
Testsonelectriccablesunderfireconditions-Part3-10:
Testforverticalflamespreadofvertically-mountedbunchedwiresorcables-Apparatus
IEC60384-1-1999
Fixedcapacitorsforuseinelectronicequipment-Part1:
Genericspecification
IEC60439-1-1999
Low-voltageswitchgearandcontrolgearassemblies-Part1:
Type-testedandpartiallytype-testedassemblies
IEC60445-1999
Basicandsafetyprinciplesforman-machineinterface,markingandidentification-Identificationofequipmentterminalsandofterminationsofcertaindesignatedconductors,includinggeneralrulesforanalphanumericsystem
IEC60446-1999
Basicandsafetyprinciplesforman-machineinterface,markingandidentification-Identificationofconductorsbycoloursornumerals
IEC60529-2001
Degreesofprotectionprovidedbyenclosures(IPCode)
IEC60664-2-1-1997
Insulationcoordinationforequipmentwithinlow-voltagesystems-Part2-1:
Applicationguide-Dimensioningprocedureworksheetsanddimensioningexamples
IEC60686-1980
Stabilizedpowersupplies,a.c.output
IEC60751-1997
Industrialplatinumresistancethermometersensors
IEC60801-3-1997
Radiatedelectromagneticfieldrequirements
IEC60947-1999
Corrigendum1-Low-voltageswitchgearandcontrolgear-Part1:
Generalrules
IEC/TR60971-1989
Semiconductorconvertors.Identificationcodeforconvertorconnections
IEC61000-4-7-1992
Electromagneticcompatibility(EMC)-Part4-7:
Testingandmeasurementtechniques-Generalguideonharmonicsandinterharmonicsmeasurementsandinstrumentation,forpowersupplysystemsandequipmentconnectedthereto
4设计
4.1使用条件
4.1.1变频器应安装在划为非爆炸危险环境的变配电所内,室内应有空调设备保证正常运行,其使用条件为IEC60146-1-1规定的正常的使用条件。
由变频器控制的电动机安装在厂区内,其环境条件见通用数据表和电动机数据表。
4.1.2电气使用条件
a)变频器应根据负荷特性(M)进行设计。
负荷特性应在电动机数据表中规定。
b)根据IEC60146-2,3.1h条款的要求,在正常工作条件下的线电压应为正弦波。
c)变频器的额定值应以IEC60146-1-1,2.5条款中定义的电气使用条件为基础,同时亦应满足下列附加的运行要求:
●40%的电压降不会引起变频器的跳闸,●因电压中断引起跳闸时,可在0~3s范围内设定自动起动/再加速,或闭锁该项功能。
此种情况变频器内应保留有故障记录供查询。
d)在满载条件下,闭合及断开至变频器的电源将不会引起变频器的跳闸。
4.2防护等级
4.2.1根据IEC60529,外壳防护等级为:
●外部:
IP42●内部:
IP2X[带开启门(带电部分屏蔽)]
为识别被遮护的元件,隔板应为透明的绝缘材料。
4.2.2冷却方式为在数据表中规定的,并应符合IEC60146-1-1的要求。
冷却空气孔应仅位于盘的前部或顶部。
强制通风应包括必需的空气过滤器,风扇和风道。
4.2.3盘应有足够的机械强度以用于墙上或地面上安装,并有足够的提升设施。
落地安装盘的总高度不应超过2300mm。
4.2.4安装在危险场所内设备的材料应有国家认可的主管机关颁发的许可证或等同的证明书。
对于系统内的每一个本安电路,应规定本系统范围外线路的允许参数(见IEC60079-11)。
4.3运行要求
4.3.1变频器应按IEC60146-1-1规定的I类工作方式设计。
4.3.2变速传动设备应能承受热应力,动应力以及由于短路等引起的暂态转矩的影响。
由于短路或内部故障引起的任何损坏将限制在有关的元件内。
4.3.3变速传动系统(即包括电动机)应有合适的特性以允许:
●系统在工作温度下连续2次启动●从冷态下连续3次启动
4.3.4为提高变频调速精度应采用带矢量调节或直接转矩控制方式的变频器。
4.4部件
4.4.1变频器应包括下列的元件:
●带闭锁设施的主隔离开关(可选)●带与外部安全开关连接设施的接触器单元(可选)●整流器●直流连接片●逆变器●控制,保护和自检系统●浪涌保护器(可选)
●变频器与电机距离大于300米以上的,变频器输出侧需配置变频器原厂du/dt滤波器。
4.4.2模块化的系统元件应以此种方法安装在盘内,即:
为降低内部短路的危险并限制内部故障时伤害的扩大,其主要元件应采用物理隔离。
4.4.3当需要变压器或电抗器时,它们应满足IEC60146-1-3的要求。
4.5结构
4.5.1所有的设备,材料和元件应为标准产品并适用于无人值班的情况。
4.5.2变速传动系统为独立系统。
除在数据表中给出的主电源和控制电源外,不需另外提供辅助电源。
4.5.3该系统应带所有必需的保护,控制和报警装置。
4.5.4为减少备品备件,简化维护和修理,相同的元件,组件和模块应尽可能地可互换。
4.5.5不应使用对环境持续有毒的或国际上认为致癌的材料。
4.5.6所有变频器元件应可从正面接近和维护。
4.5.7变频器采用柜体式安装,小于70KVA以下的,允许两台变频器组装于一面柜内(由供应商组柜),变频器柜输入侧不设空气开关。
4.6控制,保护和自检系统
4.6.1变频器至少应有下列用于控制和信号的输入输出接口设施:
●隔离主接触器控制回路两极的外部安全开关。
备用接触器线圈可用安全开关在其两侧接地。
●启动(无压维持接点)●停止(无压维持接点)●420mA控制信号的输入,由外部配变送器隔离(4~20mA/4~20mA),420mA外部信号不通过端子排连接而是直接接进变送器。
变送器工作电源取自隔离变压器提供的AC220V交流电源。
●禁止启动(无压维持接点)●运行接点●报警接点(无压维持接点),包含变频器自身内部故障的信号接点和变频器保护动作的信号接点●用4~20mA信号表示的转速、电流、功率等输出模拟量●转速、电流、功率等信号的输出(4~20mA),由外部配变送器隔离(4~20mA/4~20mA),4~20mA输出不通过端子直接由变送器输出,变送器工作电源取自隔离变压器提供的AC220V交流电源。
●变频器允许启动信号(无压维持接点)●上传到监控系统的变频器通讯接口●其它特殊规定的输入/输出。
●若无特殊规定,则输出接点为无压切换接点。
4.6.2变频器应能就地控制并有状态指示和整定值的读出单元。
4.6.3信号和控制装置应嵌装在柜门上。
信号灯和按钮的颜色应符合IEC60073。
4.6.4运行速度范围内速度和控制信号的关系应为线性关系。
4mA控制信号对应于最低的运行速度;20mA控制信号对应于最高的系统运行速度。
4.6.5小于4mA的信号应停变频器或报警。
大于4mA的信号应启动该系统并在斜坡时间整定范围内达到所要求的速度。
4.6.6系统内部故障应跳开逆变器主接触器。
要求有一个手动复位以允许再启动变速传动系统。
4.6.7变频器应有调节例如电流,再起动时间,频率(最小和最大)等范围的整定装置。
4.6.8控制回路应有专门的短路保护。
过负荷装置应有手动复位。
4.6.9冷却风扇电动机应有过负荷保护和短路保护,冷却风扇故障不会直接引起变频器停机。
4.6.10信号回路应安全可靠。
保护线路应根据工作电流原理工作。
4.6.11所有的mA信号和其它的调节或控制线路应与其它系统屏蔽。
4.6.12变频器应具备完善的自我保护系统。
故障自检系统应易于发现故障。
4.6.13自检和保护系统应监视和保护整个变速传动系统(包括电动机)。
4.6.14变频器需有通讯功能,所有通讯接口能与监控实现通讯,通讯规约MODBUS,接口采用RS-485,并能提供详细的规约文本。
4.6.15现场操作柱起动/停止按钮信号进变频器柜,经中间继电器采用保持信号方式控制变频器开/停,变频器故障要能闭锁现场开停。
如有再启动要求,则通过再启动柜PLC输出信号再起动变频器。
4.7配线和端子
4.7.1所有的导线和导体应有单独的端子,除非端子是专用于多根导体的。
端子间的配线应连续并且不允许有接头。
4.7.2承受不同电压的端子应分组并用隔板分开。
4.7.3内部配线应成束或安装在塑料线槽内。
4.7.4所有的内部连接电缆应从底部进入逆变器。
电缆入口,线夹,接地,支承装置及端子应为供货的一部分。
它们应适用于在询价文件中规定的电缆的型号,规格和数量。
电缆密封件为塑料的。
设计时应事先考虑在电缆密封件和端子之间留有足够的连接空间。
4.7.5如果没有规定电缆的规格,则端子的规格应符合IEC60439,附录A的要求。
4.7.6应配备长度为电缆连接小室宽度的接地母线。
连接点的尺寸和数量应与规定的电缆规格和数量相匹配。
不同的接地线应互连。
4.7.7变频器元件外露导电部分和外壳之间以及外壳和接地母线/接地柱之间的电导率应充分维持保护线路的连续性。
必要时应使用接地跨接线。
4.7.8变频器柜内部控制单元的导线采用多股软导线,所有导线两侧接线需压鼻子。
4.7.9变频器内部增加接地专用黄绿端子
4.7.10端子采用凤凰或魏德米勒端子。
4.8电磁兼容性
4.8.1变速传动系统应满足IEC61000的要求。
4.8.2控制系统应不受由于操作,系统内部故障及线路上高频信号所引起的尖峰脉冲和电压波动等的影响。
4.9噪声
4.9.1在系统运行速度范围内任何负载和/或频率条件下,逆变器和电动机应满足在询价书中规定的声压范围。
4.10谐波控制
产品必须保证不向电网注入任何谐波分量。
5电动机
5.1电动机应符合镇海炼化100万吨/年乙烯工程电机框架采购技术协议的要求。
电动机若与变频器成套供货,供货商应对其性能是否符合设计要求负责。
6检查和试验
6.1在装运前应在制造厂的车间内对变速传动系统进行例行试验。
6.2应进行功能试验以确保买方规定的所有控制和信号功能。
6.3应根据IEC60146的有关条款进行规定的试验。
6.4如果进行联机试验,则该试验应在传动设备制造厂的车间内进行。
6.5试验和最终补充检查项目的证明应由买方认可。
7防腐和盘柜颜色
7.1所有金属零件应进行防腐处理。
7.2变频器柜及成套控制柜颜色由双方协商确定。
8标记
8.1设备端子的标志
8.1.1设备端子的标志应符合IEC60445的要求。
8.2铭牌
8.2.1铭牌至少应含有IEC60146-1-1.3.11条款要求的所有内容。
8.2.2铭牌应由永不褪色的材料制成并固定在设备不动部件上的明显处。
铭牌应安装于易更换处。
8.2.3如果其它的铭牌必须安装在可移动部件上时,在这些铭牌中应重现制造厂的系列号和参考数据。
8.2.4当系统被分成几个单独的盘或架交货时,每一部分应分别按卖方提供的方框图或连接图清楚地标记内部连接电缆和端子。
8.2.5应提供指示设备号和/或说明的其它铭牌。
8.2.6买方应详细规定铭牌和设备号牌的规格及字母的高度。
9卖方文件资料交付
9.1卖方应至少提供买方要求的所有文件。
9.2每台变频器应随机带有二套原理图、接线端子图、安装图及一套运行和维修手册。
9.3卖方在合同生效1周内提交给买方进行审查认可的资料包括:
技术说明书、使用手册、机柜尺寸、所有图纸及资料的可编辑电子文本及支撑软件等;
9.4买方有权在审定时对这些技术文件和图纸提出修改意见。
买方对技术文件和图纸的认可并不减轻卖方对其技术文件和图纸的正确性的责任。
9.5买方在收到需认可的技术文件和图纸1周内,将一套签有买方校订标记(买方负责人签字)在设计联络会上修改确认的技术文件和图纸资料返回给卖方。
10技术服务和培训
10.1卖方不仅要为客户提供高质量的变频器产品,而且还为客户提供优良的售后服务。
卖方应有一支由具有多年专业电气经验的工程师组成的售后服务队伍,本着用户至上的宗旨承担着包括电气设备安装调试指导,运行维护,故障检修,客户培训等项工作。
10.2售后服务包括向用户提供连续的免费安装指导和调试指导,对变频器及成套控制系统在质保期内由于质量问题引起的损坏,进行免费维修或更换。
卖方应储备有充足的备品备件,一旦发生紧急情况时,公司的售后服务人员承诺接到用户书面通知后12小时内到达现场进行处理(紧急状态下实际的平均反应时间为6小时)。
不论事故责任如何,卖方必须以排除故障、恢复设备运行为优先原则,努力使损失降到最低限度,确保用户的切身利益。
10.3在提供设备(产品)的同时,卖方提供包括调试设备,调试软件和专用工具在内的维护、维修设备。
10.4此外,为了确保更快速方便地为客户服务,卖方承诺:
●确保12小时内的快速响应;
●24小时免费售后服务电话支持,电话号码:
●委派专业工程师对用户人员进行使用维护培训,地点可选择卖方工厂或现场;
●备品备件在数量和品种上有充足的库存;
●如果在使用期内,某型号设备(产品)停产,卖方提供备件或替代品。
●卖方所供产品,提供一年免费更换,四年免费维修的质保承诺
●提供现场安装的指导和试车支持;
●提供长期的服务支持,技术服务期:
终生。
10.5提供足够的技术培训,达到用户人员能熟练操作,技术人员达到能熟练查找和判断故障原因,并进行一般性故障处理的水平。
培训计划表
培训内容
培训人数
天数
地点
备注
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 变频器 及其 成套 控制系统 通用 技术 要求