高压变频器

4.9 对高压变频的要求

海水淡化高压泵电动机＞200kW，供电电源为6kV。海水淡化高压泵要求设置一对一变频控制柜，即每台电动机配置一套变频器。高压泵电动机需要为专用变频电动机。卖方需提供接线系统图。变频器设备选用合资及以上产品。4.9.1 高压变频一次原理图及运行控制方式

变频器采用自动一拖一方式。一次原理图如下：

一次回路图说明：

QS1、QS2为刀闸隔离开关。

KM1、KM2、KM3为固定式真空接触器。

PT为电压互感器。

QS1、QS2与KM1、KM2联锁，即QS1、QS2断开时，KM1、KM2合不上。

KM3和KM2互锁，KM3和KM1不互锁。KM3和KM2不能同时闭合。

自动变频切换工频过程：电机变频运行时，变频器接收到“变频切工频”的信号后，断KM1、KM2，然后合KM3，电机工频运行。

自动工频切换变频过程：电机工频运行时，变频器接收到“工频切变频”的信号后，合KM1，再断KM3，最后合KM2，电机变频运行。

检修变频器时断隔离刀闸QS1、QS2。

卖方变频装置以及其配套的电气/电子设备须满足在室内环境温度－5℃~40℃条件下无空调长期安全可靠运行，且运行参数保持额定值。且要充分考虑防尘、防雨、散热等措施。

4.9.2 高压变频器基本技术要求

4.9.2.1 高压变频器及附属设备的寿命不低于20年；其元器件或部件等易损坏，卖方保证使用寿命不低于100000小时。

4.9.2.2卖方必须保证满足买方提出的高压变频器技术性能指标，并能在第2节各

条指明的环境下长期安全运行。

4.9.2.3变频器设备效率率应≥96%，满足6.1.13中的要求。

4.9.2.4变频装置整个系统必须在出厂前进行整体测试,以确保整套系统的可靠性。

4.9.2.5为提高设备可靠性，减少变频器内元件数量，应采用高压大功率的功率半导体元器件，并且功率元器件采用不串不并的单管结构。卖方应提供最新型号的变频装置，并详细说明结构（包括元器件型号、隔离变结构及绝缘）以及主要元器件的供应商、产地。

4.9.2.6在20-100%的调速范围内，变频系统在不加任何功率因素补偿的情况下输入侧功率因素必须大于0.95。

4.9.2.7变频装置I/O可根据用户的要求进行参数化。

4.9.2.8变频装置对输出电缆的长度不应有任何要求，变频装置必须保护电机不受共模电压及dV/dt应力的影响。

4.9.2.9为减少设备环节，增加系统的高可靠性，变频器内部一次回路必须为无熔断器设计；直流回路必须采用无需定期更换的长使用寿命的电容器。

4.9.2.10变频装置输出必须符合IEEE 519 1992及中国供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。变频装置对电网反馈的谐波要求也必须符合IEEE 519 1992及中国供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。

4.9.2.11 6kV电源的瞬间闪变应不会导致变频装置的停机，凝泵应能承受1秒钟瞬时断电不停机。卖方变频器具有掉电3秒不停机的功能、掉电20秒内来电自启动功能和转速跟踪功能

4.9.2.12 变频装置输出波形不会引起电机的谐振，转矩脉动小于0.01％，变频器可自动跳过共振点。

4.9.2.13变频器效率应达到98%以上，变频装置整个系统的效率（包括输入隔离变压器等）必须达到96%以上。

4.9.2.14变频器产品应符合现行《工业企业噪声卫生标准》、《工业企业噪声控制设计规范》及其它有关标准和规范的规定。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65分贝（关闭冷却风机的情况下）。

4.9.2.15变频器应能适应瞬时停电和重合闸工况的要求，此时变频器不应受损坏。

4.9.2.16变频器本身应有防雷措施。

4.9.2.17变频器应能在50Hz±5％下连续运行。

4.9.2.18变频装置对电网电压的波动应有较强的适应能力，在-10%～+10%电网电压波动时必须满载输出；可以承受35%的电网电压下降而降额继续运行。且变频器在输出侧6kV母线单相接地时变频器须维持运行，

4.9.2.19变频器采用交-直-交方式。换流装置采用不可控二极管、30脉冲桥形接线的流器，采用IGBT作为主开关元件的PWM逆变器。变频器采用无速度传感器的矢量控制。

4.9.2.20变频装置能远距离操作，并可对其进行远程/本地控制的切换。

4.9.2.21所安装系统不对电动机有特别要求，在整个频率调节范围内，被控电动机均能保持正常运行。在最低输出频率时，应能持续地输出额定电流。在最高输出频率时，应能输出额定电流或额定功率。

4.9.2.22产品标准中应规定出具体条件（如温度、电压、负载或时间等）的变化范围并给出额定输出频率时频率的稳定度，稳定数值应符合国际标准。

4.9.2.23变频装置应设以下保护：过电压、过电流、欠电压、缺相保护、短路保护、超频保护、失速保护、变频器过载、电机过载保护、半导体器件的过热保护、瞬时停电保护等，并能联跳输入侧6kV开关。保护的性能应符合国家有关标准的规定。变频装置系统的控制方式必须符合6kV开关控制系统及机组DCS系统的要求。变频器风扇电源断电时采用断路器保护，当发生短路，断路器立刻跳闸，也可增设过载保护。

欠压保护设定的原则:

针对生产企业负荷波动大的这种工况，变频器要进行特殊设计，大幅度提高其抗电网波动的能力，做到电压波动在±10%以内时，变频器可以维持满额输出；电网电压降落在-10%~-35%以内时，变频器都短时降额运行，不进行欠压保护，等电网电压恢复正常后，20秒内变频器自动恢复到原来的工作状态，大大减少电压跌落造成的停机现象。在有些情况下，关键辅机设备有进行供电母线切换的需要，在母线切换过程中，被切换的辅机设备往往产生短暂的主电源完全失电现象。大部分变频器在发生主电源失电时只能停机，个别变频器虽然不会立即停机，但也只能坚持5个周波（仅20ms），实际上许多母线切换过程并不能在20ms的时间内完成。

4.9.2.24变频装置应设有交流输出电压、输出电流、输出频率、输出功率等参数的数据显示，具体显示数据可在界面上进行设定。

4.9.2.25变频装置应至少包含以下几种开关量信号和模拟量信号：

变频器与现场外围控制接口

变频器需要提供的开关量输出6路：

(1) 变频器待机状态指示：表示变频器已待命，具备启动条件。

(2) 变频器运行状态指示：表示变频器正在运行。

(3) 变频器控制状态指示：节点闭合表示变频器控制权为现场远程控制；节点断开表示变频器控制权为本地变频器控制。

(4) 变频器轻故障指示：表示变频器产生报警信号。

(5) 变频器重故障指示：表示变频器发生重故障，立即关断输出切断高压。

(6) 电机在工频旁路：表示电动机处于工频旁路状态。

以上所有数字量采用无源接点输出，定义为接点闭合时有效。除特别注明外，接点容量均为AC220V、3A/DC24V，1A。

2）．变频器需要提供的模拟量2路：

(1) 变频器输出转速