大唐贵州野马寨发电有限公司2号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 增设工作油泵和润滑油泵,新增油泵均由独立电机驱动,不受给水泵电机转速变化的影响。
前置泵改造
前置泵与给水泵电机同轴,因此变频改造前的前置泵是按照与给水泵电机额定转速相同的速度定速运行设计的。主给水泵电动机采用变频调速后,给水泵电机的转速降低的同时,同轴的前置泵的转速下降,其出口压力也会降低,在低速时可能无法保证给水泵所需的足够的汽蚀余量,导致给水泵汽蚀损坏。因此,给水泵变频改造时,必须对前置泵采取必要措施,以保证给水泵在变频运行状态时也能安全、可靠地运行,不能出现汽蚀。
(示意图)
鉴于现场安装空间限制,以及出于整体系统运行安全的考虑,保留前置泵与给水泵电机现有的连接方式。在保证前置泵、液力耦合器和给水泵安全运行的前提下,确定给水泵电机最低允许转速:在该转速之上,可保证前置泵的输出扬程大于给水泵的必需汽蚀余量需求。
将这个转速设定为变频器的最低输出频率。在这个转速之上时,给水泵电机变频调速运行,液耦内勺管开度100%。当工艺要求给水泵转速继续下降时,变频器输出频率锁定在最低频率,给水泵电机在最低转速运行;同时开始控制液耦内的勺管装置调速,给水泵的转速可以继续下降。
4.2基本要求 4.2.1对前置泵的要求
前置泵必须充分满足给水泵对前置泵的功能要求。 4.2.2对液力偶合器的要求
改换液力偶合器,同时适应工频和变频调速需要。
4.2.3变频装置的功率单元、控制模块、通讯模块、控制柜及变压器柜柜顶冷却风机采用原装进口设备。逆变主电路拓扑采用高-高单元串联多电平PWM电压源型交-直-交变频器,逆变电路采用功率元件脉宽调制技术。使用多脉冲整流器,整流桥脉冲数为30脉
大唐贵州野马寨发电有限公司2号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 冲。
4.2.4变频装置(含变压器柜、功率柜、控制柜)的冷却采用强迫风冷方式,移相变压器柜除底部安装强制冷却用的轴流风机外,还需要在移相变压器柜顶部安装强制冷却风机,冷却风机采用德国EBM风机,使用寿命20年。
4.2.5变频装置房间不考虑空调冷却,采用空-水冷却方式,冷却器安装于变频装置室外,冷却介质采用工业水,空气经过滤装置和水冷器后才能进入室内,过滤装置采用不锈钢材质,并方便拆卸(便于清洗);冷却装置应保证变频装置室内环境温度不超过35℃。
4.2.6卖方提供变频装置软件的免费升级。
4.2.7变频装置各柜体电缆进线方式均按照下进线方式进行设计。
4.2.8变压器效率达到98%以上,变频装置整个系统的效率(包括输入移相变压器等)在整个调速范围内必须达到95%以上。
4.2.9卖方所提供的设备短路电流按照满足动稳定电流125kA、热稳定电流:40kA/4S进行考虑。
4.2.10卖方提供的变频装置所有屏柜要求采用屏前维护方式。
4.2.11卖方随设备提供变频装置内部连接所需的动力电缆、控制电缆、通信电缆(含光缆),即移相变压器柜、功率柜、控制柜之间连接的电缆。
4.2.12卖方在以下问题做出具体说明:
1)当6 kV母线上电动机成组启动,母线电压降到65%Un时对变频器的影响。 当母线上电机成组起动时,母线最大电压降为65%左右,变频器可以降额运行,当电网电压恢复以后,变频器可自动重新正常满负荷工作。
2)当6 kV母线上最大一台电动机启动时,母线电压降到75%Un时对变频器的影响。 当母线上最大一台电机起动时,母线最大电压降为75%,此时变频器可降额运行,当电网电压恢复以后,变频器可自动重新正常满负荷工作。
3)变频装置的输出频率范围、恒转速调速范围、调速精度、最大瞬时启动力矩、间歇过载能力等重要指标。
变频器的输出频率范围: 0-120Hz(可以设定) 恒转矩调速范围: 调速精度:
0-100% 0.5%
150%(速度闭环方式) 120%,1min/10min
最大瞬时启动力矩: 间歇过载能力:
大唐贵州野马寨发电有限公司2号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 4)变频装置谐波指数,共模电压。
变频器输入谐波典型值在2%以内,满足IEEE519-1992国际标准和GB/T14549-93国家标准。变频器输出电流谐波失真小于1%,输出dv/dt等于900V/uS (MGI标准规定6KV电机3913 V/uS),共模电压小于150V(MGI标准规定6KV电机基波相电压峰值和共模电压峰值之和不超过8.7KV),均满足标准要求。不必对电机作任何改动,不必加输出滤波器,就可以使用普通的异步电机,包括国产电机。
5)变频装置具备的保护功能和保护动作值。
罗宾康高压变频器经过数十的不断完善,拥有十分丰富的保护功能可以对变频器自身及外围设备(电机)等,例如电机过压、欠压、接地、缺相、过流、过载等以及变压器过压、欠压、接地、缺相、过流、过载、温度保护等等。
6)变频器瞬时断电再上电的能力,断电后再启动的初始化时间。
6KV断电后,如果重新来电,只要变频器控制系统电源仍旧保持,变频器会立即开始转速跟踪自启动,启动时间视电机剩磁衰减而定,如果电机仍有剩磁,可直接计算电机转速,跟踪时间在10ms内,如果电机剩磁已衰减,采取频率扫描的方法跟踪电机转速,扫描时间通过菜单设置,典型值为200ms到1500ms。
7)变频装置功率元件型式、噪声等级指标、控制技术。
变频器整流器件为二极管,逆变器件为IGBT。变频装置噪音在1米处测量小于75dB。控制采用无速度传感器矢量控制。
8)卖方在技术协议书中说明变频装置所能提供的I/O接口和通信量表,对I/O点对系统内部已定义和由买方定义的点分别说明。
提供以下I/O接口,供用户使用,内部控制所需I/O在设计中已经考虑。所有I/O均可现场编程修改定义,并可扩展
3路4~20mA或0~10V模拟量输入 2路4~20mA或0~10V模拟量输出
7点开关量无源输入:自动起动/停止,手动起动/停止,紧停,复位等 7点开关量无源输出:变频器就绪,运行,故障等 (容量220VAC/1A) 1点开关量无源输出:容量220VDC/5A 9)高压变频系统的接地要求。
接地要求:a,变频器的总接地点与接地网可靠连接,接地线径至少为42.4平方毫米,接地电阻小于4欧姆。b, 输入输出电缆的屏蔽层(或铠装层)
10)变频装置带电动机启动从0~100%转速所需时间:0.1-3200 秒 (根据负载情况可设定)
大唐贵州野马寨发电有限公司2号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 11)电动机在惰走时可直接投入变频运行。
12)干式变压器和冷却风机的使用寿命均为20年,电解电容在运行环境良好的情况下使用寿命能达到15年。
13)变频器在电源电压下降到35%后变频器继续运行。 14)功率单元的输出电流为660A,配置个数为15个。
15)变频器采用强迫风冷,然后通过外部空水冷交换器进行冷却。
16)所有供货范围内产品的说明书和质量证明文件(必须包括国家强制检定机构的检定报告)。
17)变频器对电机没有特殊要求。
18)工频、变频运行时电机差动保护切换方式。
由DCS通过RS485接口实现或使用变频器提供的隔离刀闸信号来控制差动保护在变频运行时切除,工频运行时投入。
4.2.13选择的变频调速装置必须适应现场电动机的原有接线方式,不能通过改变原有电机的接线方式来适应变频器,对电机无特殊要求,可以使用普通异步电机,电机不应降低额定容量使用。
4.2.14设备名称(设备名称标示牌内容、尺寸经买方确认)及柜体上的所有标志牌,均采用螺丝固定的不锈钢标牌。
4.3移相变压器技术要求
4.3.1整流用移相变压器采用干式变压器,移相变压器使用寿命不小于20年,干式变压器要求铜线绕制,并有柜体封闭。
4.3.2干式变压器高压端子侧以6kV电缆的引接方式接至6kV系统,低压侧端子与功率单元通过铜软导线连接(变压器绕组测温元件必须放置在变压器低压侧)。
4.3.3移相变压器能在105%额定电压、自然风冷的情况下以额定电流长期连续运行;在强迫风冷情况下变压器的过负载能力见4.2.4。
4.3.4卖方提供的变压器过负载能力,满足下表中要求。 过电流倍数(%) 110 120 允许运行时间(秒) ≥60 立即 4.3.5卖方提供变压器承受短路的能力试验报告。变压器在各分接头位置时,能承受线端突发短路的动、热稳定而不产生任何损伤、变形及紧固件松动。
大唐贵州野马寨发电有限公司2号机组给水泵高压变频综合改造技术协议 4.3.6噪音水平:变压器的噪音距变压器的外壳1m处噪音水平小于60db(A)。在距离变频装置1米的范围内任何一个方向进行测试,所测得的变频装置噪声不得超过60分贝。
4.3.7外壳要求
4.3.7.1变压器外壳高度、深度要求分别与变频柜高度、深度相协调。 4.3.7.2外壳选用材料与变频柜材料相同。
4.3.8变压器具有温度、一次侧电压、电流,二次侧电压、电流的检测。温度检测必须保证高压绕组每相不少于2只温度检测元件,每台变压器至少6只,并专门配置温度控制器,温度控制器具备温度检测功能,实时循环显示当前各测点温度值的功能,具备手动查询历史最高温度功能,具备设定启停冷却风机温度值的功能,设定超温报警和跳闸温度值的功能,并能输出接点自动启停冷却风机,具备手动启停冷却风机的功能,输出超温报警和跳闸接点到各外围系统实现报警和跳闸功能。
4.3.9温度控制器能输出超温报警和跳闸的接点不少于2对,接点容量DC220V\\5A,温控器电源按照与变频器控制柜电源相同的级别进行选择。电压检测采用电阻衰减带压敏保护,每台3套。电流检测电流传感器,每台2套。
4.3.10系统实时检测输入电压、电流、铁心温度,对变压器进行超温、过压、欠压,缺相、过热、过载、过流、输入接地等保护,各种保护的保护定值用户在变频器控制器上可以方便地进行整定。同时计算输入电压,电流有效值、电压、电流谐波失真、输入功率因数、有功功率等,并进行显示。
4.3.10.1变压器上的所有二次引入/引出线均应通过内部的端子接线。 4.3.10.2变压器的外壳设计为今后的检修维护提供方便。 4.3.10.3尽量避免干式变压器在运行中出现的发热问题。 4.3.10.4绝缘水平:干式变压器绝缘水平为H级。 4.3.11 温升和温度限制
部 位 变压器的线圈、铁芯、 绝缘系统极限耐受温度(℃) 180 最高温升(K) 125 —— 金属部件和其附属的材料 其他材料 —— 备注:变频装置及其附件的温升满足DL/T994-2006《火电厂风机水泵用高压变频器行业标准》中“6.17温升”条款的规定。