6kv主扇风机变频调速系统技术协议

1. 主通风机用变频器采用两套大功率多电平高压变频器两套高压变频以一拖二方式驱动6KV 400KW2工作对旋主风机电机，一台变频器拖动一套风机的两台400KW电机，实现主通风机一工一背的工作方式。1.1 设备组成1.1.1每套主通风机高压变频设备组成1） 高压旁路开关柜 4台；2） 变压器柜 2台；3） 变频功率柜 2套；4） 控制柜 2套；（带profiBUS通讯接口，实现与通风机控制系统无缝连接）上述设备的主要功率器件将采用进口优质产品。1.2 变频系统主要技术指标1.2.1使用环境：1）同上2.3.1.2.2对变频器运行要求： 1）在没有高压换向器的前提下，变频器应能够满足通风机反风要求。 2）变频器运行方式是一拖二运行，要求变频器的运行中，变频器控制系统能够实现两台运行电机的功率平衡。 3）在运行过程中变频器的保护系统能够实现对电机的运行状况的监测，能够分别保护每一台电机。 4）变频器的I/0输入、输出点以及通信接口应满足控制的要求，（控制厂家结合确定） 5）在变频器故障的情况下，变频器系统能够实现通风机的工频运行。5.2.3变频系统主要参数指标： 1）额定输入电压/允许变化范围：6KV15% 2) 系统输出电压：0610% KV 3）频率输出范围：050HZ 4）输出频率分辨率：0.01Hz 5）输出频率准确度：0.05Hz 6）额定输入频率/允许变化范围：50Hz10% 7）变频装置效率：额定负载下96%（整体） 8）变频器输出：在20100%的负载变化范围内，其功率因数不小于0.96. 9）谐波：输入电流3%，输出电压4%，输出电流2% 10）平均无故障工作时间：22000小时 11）辅助电源：380V10% AC 501Hz （三相四线） 12）模拟量输入：010V 420mA 任意设定 13）模拟量输出: 010V 420mA 可选 14）开关量信号：继电器干接点信号 15）冷却方式：风冷 16）过载能力：130% 时为1min，150% 立即保护（10us） 17）噪声等级：70dB 18）适配电机功率（KW）：2X400KW 19）输入频率（Hz）：45-55Hz 20）额定输入电压（V）：6KV，电压波动范围不超过-20%+10% 21）高压掉电允许时间：0-20秒可设 22）控制电源：双电源切换+双UPS技术 23）每周波频率误差小于1微秒 24）运行坏境温度：0到40 25）贮存/运输温度-40到70 26）冷却方式：强制风冷 27）操作键盘:触摸屏 28）界面语言：中英文可选 29）相对湿度：0%-95% 30）防护等级：IP30 31）配EKT防潮加热空气调节器及ES800温湿度控制器。1.3技术要求1.3.1柜体本身结构和所有部件有足够强度能承受运输，安装及运行短路所引起的作用力而不致损坏变形。柜内支持绝缘件选用阻燃材料。1.3.2变频器柜、手动旁路柜的防护等级为IP301.3.3变频器调速系统功能1.3.4用户管理。1.3.5用户向导。1.3.6启动方式设定（变频器具有正常启动和软启动两种方式）。1.3.7运行方式设定（变频器具有闭环运行模式和开环运行模式）。1.3.8频率设定（可以采用计算机本机给定，也可以采用外部模拟信号进行模拟给定）。1.3.9控制方式设定（可以在机旁直接本机控制，也可以在异地远程控制，异地控制包括上位机及DCS控制）。1.3.10参数设定功能。1.3.11故障查询功能。1.3.12波形显示功能。1.3.13自动调度功能。1.3.14运行数据记录功能（对变频器进行的每一次操作以及对应时刻也相应记录在案）。1.3.15旁路功能（手动旁路金额自动旁路）。1.3.16变频调速装置在额定电压短时间下降（15s内）15%，应能正常工作。1.4保护功能：1.4.1应有防止误操作的功能。1.4.2设置有变压器超温、通风系统故障、龙智系统故障、过流、过载、过热、短路、缺相电压不平衡、电流不平衡保护。1.4.3各种保护能输出硬接点，与外部报警或跳闸回路连接。1.4.4各种保护动作后，能实现故障自动记录、事故记忆，并且失电不丢失数据；故障记录能自动记录各种保护的动作类型、动作时间，如有条件，可以实现故障定位。各种故障记录数据能调出并在显示屏上显示。1.4.5任一功率单元故障时，能使故障单元自动旁路，实现不停变频器连续运行。1.4.6高压变频器应具有显示交流输出电压、输出电流（分别显示单台电机运行电流）、输出频率、电动机转速、变压器温度和变频器内部整定参数等参数的功能。显示屏具备简体中文。1.4.7在输出额定电压、额定电流和负载功率因数不小于0.80的条件下，高压变频器的效率应不小于95%。1.4.8高压变频器应有可靠接地点，应有防止触电的保护设施。1.4.9高压变频器在不加任何滤波器的情况下，对电网侧及输出电压、电流谐波应完全符合IEEE 519 -1992 国际标准，满足GB/T14549的要求。变频器输出谐波电压、电流失真小于4%。1.4.10功率单元旁路应采用机械接触器式旁路，不得采用电子元器件式旁路，要求旁路控制电源单独配置，以提高功率单元旁路的可靠性。1.4.11功率单元要求采用允余方式设计即N+1模式，当某相功率单元故障时，设备仍能正常运行至额定频率满载输出。1.4.12控制电源应采用双电源切换，一路来自用户，一路来自主回路10KV移相变压器以提高电源可靠性。1.4.13冷却风机宜采用进口产品。2.其它本技术条件仅是对矿风井6KV变频设备有关技术的阐述，其它如备品备件、专用工具、现场服务、验收和试验、运输及包装、技术资料、培训、交货时间、所引用的技术标准等均未在本技术条件内详细论述，乙方在供货合同或其他文件中详细阐述。其它参照招标文件要求执行，未尽事宜协商解决。为保证长治经坊煤业有限公司主通风机自动化控制系统设备及元器件的质量，确保整个项目与经坊矿原有机电系统设备平台的衔接，高效、优质、可靠地完成整个系统的设计、制作、安装、调试、运行工作，经双方协商制定关于经坊煤业有限公司主通风机自动化控制系统技术协议如下：一、 协议制定的依据：以防爆对旋轴流式主通风机采购第二包：高压变频装置采购招标文件第二部分第四章技术指标、规范及要求关于对主通风机自动化控制系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求为依据，结合甲方对设备选型、柜体结构、器件质量、关键零部件及成套盘柜的指定厂家的具体要求，签订本技术协议，作为对乙方在设计、采购、制作、安装、调试、交付全过程地指导性、约束性、纲领性文件，作为甲方监制、协调、验收的依据。二、 对乙方的基本技术要求：1、乙方应在满足技术规范书提出的最低限度的技术要求外，并充分参照有关标准和规范的条文，提供符合技术协议书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务，若乙方使用的标准与技术协议书执行的标准有矛盾时，乙方保证按较高标准执行。2、如果乙方没有以书面形式对技术协议书和条文提出异议，则将认为提供的设备完全符合技术协议和标准的要求。3、所有供货产品必须满足对国家有关安全、环保等强制性标准。4、乙方提供的设备及所有附属部件应是成熟的、先进的，并具有制造该设备2年以上成功运行的实践经验，并经ISO9000系列质量体系认证，通过型式试验，不得使用试验性的设计和产品。工程目标：对防爆对旋轴主通风机（2x6KVx400kW）及附属装置等装置实施自动控制、运行参数自动检测、动态显示、控制变频调速，并将数据传送到地面生产调度中心，进行实时监测、控制及报警显示。5、乙方确认所提供设备能够适应招标文件给定的气象特征与环境条件。6、乙方所供设备执行和满足下列规范和标准： 煤矿安全规程2010版GB 50215-2005 煤炭工业矿井设计规范GB50070-2009 矿山电力设计规范GB311.11997 高压输变电设备的绝缘配合GB/T 1408.1-2006 绝缘材料电气强度试验方法 第1部分：工频下试验GB/T 3309-1989 高压开关设备常温下的机械试验 GB 3804-2004 363kV交流高压负荷开关 GB/T 110221999 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求 交流高压接触器和基于接触器的电动机起动器SD/T3181989 高压开关柜闭锁装置技术条件 GB 169261997 高压交流负荷开关熔断器的组合电器 DL/T 5391993 户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件 DL/T 5932006 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 DL/T 4021999 交流高压断路器订货技术条件 DL/T 4862000 交流高压隔离开关和接地开关定货技术条件DL/T 4041997 户内交流高压开关柜技术条件 电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件 电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）基本试验方法 电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求GB 50062-92 电气装置的继电保护和自动装置设计规范及条文说明GB/T 15145-2001 微机线路保护装置 通用技术条件GB 5005394 10kV及以下变电所设计规范IEC726 国际电工标准GB156-80 电器设备额定电压GB725.1-1997 低压成套开关设备三、电气设备技术规范一、主通风机自动化控制系统技术要求1.总则：1.1 本技术要求适用于经坊煤矿改扩建主扇风机控制。提出了对通风机控制各设备的功能设计、结构、性能等方面的技术要求1.2 本技术要求提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节明确规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，乙方应保证提供符合本技术要求和工业标准的优质产品。1.3 产品满足国家有关安全、环保等强制性标准。本技术要求所使用的标准如果遇到与乙方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.4提供的设备及所有附属部件应是成熟的、先进的，并具有制造该设备2年以上成功运行的实践经验，并经ISO9000系列质量体系认证，通过型式试验，不得使用试验性的设计和产品。1.5本技术要求未对所要求的备品备件、专用工具及易耗材料提出要求，乙方应按照行业习惯并结合买方要求确定所配的备品备件、专用工具及易耗材料。1.6本设备技术规范书经甲、乙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。1.7 如乙方没有以书面形式对本技术要求的所有条文提出异议，甲方可以认为乙方提供的产品完全满足招标书的要求。1.8 签订合同后，因标准和规程发生变化，甲方有权以书面形式提出补充要求，具体项目由甲乙双方共同商定。2方案本工程通风机房设计安装了2台防爆对旋轴流式通风机，一用一备。每台风机配套2台6kV，400kW电动机。正常工作时，两套高压变频以一拖二方式驱动6kV 400kW X 2工作对旋主风机电机，一台变频器拖动一套风机的两台400kW电机，实现主通风机一工一备的工作方式。通风机在线监测与控制系统对主通风机房的风机及相应的电机变频装置、电动风门等实施自动控制及运行参数自动检测、动态显示，可实现在10 min内主备用风机间自动切换及反风运行，并将数据传送到地面生产调度中心，进行实时监测、控制、报警及显示，实现无人值守。2.1在线检测的主要功能监测装置能完成下列参数的监测：风机的风量、负压、风速、风机效率相关参数；电动机绕组温度及轴承温度；风机主体及两级风叶垂直和水平方向的振动；电动机电流、电压、功率、功率因数参数通过ProfiBUS总线从变频器中读取；两台风机配备一套风机在线监测装置，各自独立的两套传感器，能方便地切换；电动风门开关状态，风机主电动机开停信号及正反转信号；4套电机配套稀油润滑系统回油管稀油流量监测，故障报警信号；变频装置运行状态（频率、温度、效率等），故障报警信号；高压配电装置母线电流、电压，断路器开合状态，故障报警信号；反风时，相关的监控数据仍然准确有效；数据实时显示、存储、查询、打印。报表自动生成、存储、查询、打印。具有远程传输端口。能够完成性能测试并自动生成性能测试报告。以上信号出现异常，均可实现声光报警功能2.2控制系统的主要功能通风机及附属设备的控制及保护全部由风机监控系统完成。控制设备的功能为：通风设备正常通风操作和反风操作，并且反风操作的时间小于10min。反风有两种操作方式，一种是采用备用通风机反风，另一种是采用工作通风机反风；有双电源控制风门电动执行机构，实现风门的开闭，并监测到位信号；可实现风机一键切换风机功能。通风机的工作方式：分为自动、手动、检修三种方式。a、自动方式自动控制是控制系统正常使用的运行方式。运行人员启动系统设备后，控制系统按预先编制好的启动顺序、时间顺序、联锁条件等自动控制全部被控设备的启停、切换等，并自动停运，或人工停运，或某个(控制系统以外的)异常情况导致系统自动停运。在此方式下，控制系统对其自身及被控设备等的任一异常状况都应有相应的报警信息。b、软手动操作方式：运行人员在P.V人机界面上一对一操作某个设备，上位计算机负责设备状态监视。这种方式仅供有经验的检修、运行人员使用。在此方式下，控制系统同样具备完善的保护、报警功能。c、就地手动操作方式：该方式专供检修人员安装调试和检修维护时在就地操作箱上试验单个设备的运转及在设备异常情况下的紧急操作。设备能实现就地调速。上述三种方式的不论哪一种方式，急停都是有效的。2.3控制系统的主要要求2.3.1设备启动流程:打开风门；启动一级风机；一级风机启动完毕后再启动二级风机2.3.2设备停车流程:先停风机再关闭风门。2.3.3故障停车:当电机电流、定子温度、轴承温度、振动超限时报警并延时停车。2.3.4可实时显示PLC采集的各种数据,并能通过控制台进行操作。可实现在控制台上调节变频器频率等参数。2.3.5能实时监测数据的各种动态图形及数字显示，并可绘制风机的特性曲线、效率曲线、功率曲线，通过打印机输出。2.3.6各种监测数据的存储及查询。系统共保存距当天365天的数据，能按天（每小时内的随机参数）、按小时（2s采样频次）进行查询，以及一天24小时的各参数的变化趋势图；2.3.7可实现各工况点显示、事故报警及追忆功能。可在风机的性能曲线上显示通风机运行的工况点，风机运行出现异常时，系统能在各相关界面给予预报警提示，并把距当前时刻一个月内的各种参数及时间、日期等进行记录，以便事后分析；2.3.8具备实现通风机的联锁起动，联锁停机信息显示功能。2.3.9具备实现对高压电控柜超压、欠压、过流、过载、漏电等参数的监测报警及反控功能； 2.3.10所有必需的传感器我们统一配置。2.3.11装置能实现通风机房与管理部门的计算机联网，具备与矿井监测监控系统和以太网接口的数据传输功能；2.4设备配置最低要求及技术接口 2.4.1PLC控制柜:PLC控制柜为西门子SIVACON 8PT-4000低压开关柜，外形美观，装配牢固，维护方便。PLC可编程控制器采用西门子公司的S7-300系列的标准产品或标准选择件。机柜内提供I/O总量的15%做备用，同时在插槽上还留有扩充20% I/O的余地，备用点全部引线到端子。配有ProfiBUS、RS485接口。所有模拟量和开关量的I/O模件应有隔离装置。电源配有双电源，一主一备。电源配有隔离变压器和滤波器防浪涌保护。PLC系统能在高的电气噪声，无线电波干扰、强电场、强磁场和振动环境下连续运行。所有在可编程控制器系统中的硬件能在环境温度-1950，相对湿度为595的范围内连续运行，而无结露现象。控制继电器选择采用动作可靠、使用寿命长、运行节电的先进产品。主机柜及监控装置安装在控制室。与变频器启动系统和风机在线监测系统相互配套。2.4.2 操作台操作台为不锈钢封闭式台体结构（带边柜式），壳体防护等级为IP54，外形美观，装配牢固，维护方便。2.4.3 PLC采用西门子S7-300系列（具备通讯功能），CPU冗余，冗余网络，带电热插拔；PLC 的I/O接口有不少于20%的备用量。2.4.4 上位工控机配置： 酷睿双核 2.4GHz/2G内存/250G硬盘/独立显卡/48倍速DVD光驱 /10/100M自适应网卡/声卡/音箱。；2.4.5 显示器： 21”LED显示器，画面的分辨率为12801024，64位真彩色.2.4.6编程软件：操作系统采用正版的Windows 2000简体中文专业版。控制系统的监控及组态软件应采用正版成熟的流行的iFIX软件包最新版本。系统的操作具有：能快速切换条，可以最快的速度进行各系统间的切换；中文界面；有屏幕按键及下拉菜单式的软操作方式；多媒体语言报警功能；完善的联锁和保护功能等。2.4.7 不间断电源 UPS为了确保PLC的安全和可靠运行，PLC控制系统选用在线式不间电源（UPS）(容量保证6kV二次继电保护和通风机控制系统的需要，但不应小于2.5kVA)，满载持续时间1h。2.4.8 传感器；供应商应根据控制系统要求、安装位置、规范要求配置相应的传感器，传感器精度、灵敏度应满足控制要求。2.4.8 所有电气控制柜内安装有防冷凝的空间加热器。4、 技术服务1.1 项目管理合同签订后，乙方应指定负责本工程的项目经理，负责协调卖方在工程全过程的各项工作，如工程进度、设计制造、图纸文件、制造确认、包装运输、现场安装、调试验收等。1.2 技术培训1.2.1 乙方应对甲方提供技术培训和操作指导。1.2.2 培训的时间、人数、地点等具体内容由甲乙双方商定。乙方对甲方培训班数提供设备、场地、资料等培训条件，并提供食宿和交通方便，费用已包含在合同总价中。1.2.3 乙方保证培训的技术人员熟悉整个控制系统的配置、组态，对整个控制系统的程序会编制、会修改、会调试、能熟悉掌握梯形图的编制和修改及使用。也就是在乙方的技术人员离开后完全独立地进行全面工作。1.2.4 乙方提供完整的培训资料1.3 技术资料1.3.1 提供的技术文件应用国际单位制。1.3.2 资料的组织结构清晰，逻辑性强。资料内容要正确、准确、一致、清晰、完整，满足工程要求。1.3.3 资料的提交及时充分，满足工程进度要求。在合同签订后10工作日内给出全部技术资料清单和交付进度，并经买方确认。1.3.4 提供的技术资料可分为配合工程设计阶段，工厂检验及设备建造检验，施工调试试运、性能验收试验和运行维护等。1.3.5 其它没有列入合同技术资料清单，却是工程所必需的文件和资料，一经发现，乙方将及时免费提供。5、 供货范围1.1 一般要求1.1.1 供方必须提供能满足本技术规范全部功能的设备、元器件及其附件，并供方保证提供的设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且技术的经济性能符合技术规范书的要求。1.1.2 供方应提供详细的供货清单，清单中依次说明名称、规格、型号、数量、产地、生产厂家等内容。对于属于整套设备运