1、保德电厂#2机给水泵变频改造技术规范书#2机给水泵变频改造项目技术规范书批准：审核：编制：生产技术部2017年6月1 总则对现场安装施工单位的要求：安装施工单位须具有电力工程施工总承包三级及以上资质（在签订合同前提供），最终由招标方确认；现场施工单位具有安全生产许可证；施工单位提供近三年未发生安全生产事故（需提供地方政府安全监督管理部门的证明材料）；1.1 本技术规范适用于保德电厂135MW机组#2机两台给水泵变频改造项目，电机配套变频调速装置（选用ABB、西门子、日立等进口知名品牌），改造所必须具备的高压变频装置，包括变频配电间、变频调速系统、稳压油系统、DCS控制系统、附属设备及其附件的设
2、计、选型、配套、结构、性能、供货、安装、试验、保护定值计算、调试、试运、培训、技术服务、检修和质量保证等各方面。所有设备选型选用一线进口知名品牌，必须征得招标方同意。1.2 本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供符合本规范书和工业标准、国标、行标的优质产品。1.3 如果投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备（或系统）完全符合本技术规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。1.4 本设备技术规范书所使用的标
3、准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。1.5参与本次投标的高压变频器品牌必须是进口知名的品牌产品，设备选型必须征得招标方同意，投标方至少提供三个同容量及以上给水泵变频改造成功案例。1.6投标方对此改造项目进行性能试验、节能试验,出具试验报告,费用由投标方负责。1.7 工期要求合同签订后30日工程所需设备到货，交货地点为保德电厂指定地点，设备到货现场具备施工条件后45日内工程安装、调试完成。1.8 改造方案：1.8.1总体改造方案：变频器采用一拖二运行方式，每台泵都可以变频运行，每台泵都可以工频运行，正常运行方式为一台泵变频运行，另一台泵工频备用。给水泵组保留液力偶合器，前置泵不增
4、容改造，前置泵采取原驱动方式（不单独驱动）。给水泵组改造结束后，前置泵与给水泵相匹配必须满足主给水泵变频运行时任何负荷情况下的汽蚀余量要求，变频改造后必须保证给水泵不汽蚀的最低转速，前置泵的最低安全运行转速要求1750rpm。给水泵电机启动时初始固定频率应在29.31Hz，在此频率下必须满足电动机的内部冷却需要；另外，每台给水泵组油系统外部加装稳压泵确保给水泵在变频启动是满足电动机和水泵轴瓦油膜建立条件。变频改造后确保前置泵的扬程是主给水泵必需汽蚀余量的1.5倍以上。并且保证给水泵电机绕组温度在规定范围内，确保整个泵组安全运行。前置泵不需要进行增容改造,也不需要单独驱动,前置泵的最低安全运行转
5、速要求1750rpm时出口压力不影响机组最小工况要求，前置泵应考虑在最小流量工况下及系统甩负荷工况共同作用下，前置泵自身不发生汽蚀。变频小间采用空水冷冷却方式，采用砖混框架结构，设计合理，另需配置一台12匹的申菱牌工业空调。1.8.2 整体方案：变频器一拖二+现有的液力偶合器+稳压油系统。1.8.3液力偶合器油系统改造方案保留现有的液力合器。1）投标方确保液力偶合器在变频改造后必须满足给水泵能在工频、变频两种工况下安全稳定运行，运行方式改变时液力偶合器能自动适应工况要求。2）改造时投标方负责对液力偶合器进行全面解体检查、清理、检修，每台给水泵组增设润滑油压稳压系统，保证变频运行全工况。给水泵组
6、变频改造后偶合器工作油与润滑油参数与改造前保持一致并满足各工况运行要求。3）投标方负责每台给水泵组加装稳压系统，油管道、法兰采用不锈钢材质，油泵采用2台交流油泵并列运行（一用一备），油泵流量为160L/min，并有可靠的调压装置，润滑油油温应控制到40。且满足稳压油泵可隔离检修，驱动电机应采用新型节能型电机，功率为4KW。新增设的油泵、电机应采用进口知名品牌，并征得招标方同意。原偶合器辅助油泵不变，并且稳压系统油泵与原液力偶合器辅助油泵必须互为备用,当给水泵电机接近工频运行时偶合器原有充油泵到达额定出力时能自动停运稳压油泵。稳压系统稳压油泵、管道及附件由投标方负责提供并负责安装调试。并负责将稳
7、压油泵电流、压力（电流变送器、压力变送器采用罗斯蒙特品牌，输出24V，4-20mA信号）传输至DCS系统，包括电缆、控制卡件及逻辑组态工作等均由投标方负责。4 ）稳压系统油泵根据每台电动给水泵组是否变频运行进行切换，油稳压系统同时包含相关故障报警信号，且由变频器逻辑控制实现：给水泵变频运行时启动油稳压系统，给水泵工频运行时停运油稳压系统。5）采用变频驱动后，与电机直连的前置泵变成变速运行，因此投标方必须对主给水泵的汽蚀余量进行校核，保证在最小流量工况下及系统甩负荷工况下，给水泵不发生汽蚀。采用变频驱动后，液力偶合器的输入转子变成变速运行，而偶合器内部油泵均与输入轴相连，因此必须对偶合器的油系统
8、、稳压油系统的DCS控制逻辑系统及油泵、稳压油泵、变频器等联锁控制逻辑进行重新设计及调整，必须既满足工频运行又满足变频运行工况并不得影响给水泵原有联锁和保护功能，DCS所有控制系统所需卡件、材料由投标方根据现场实际情况及本技术协议（技术规范书）要求卡件数量提供并负责安装与调试。6）液力偶合器、稳压油系统的改造由投标方负全责，投标方投标时需按以上原则提供液力偶合器、稳压油系统改造结构总体设计方案及相关参数与图纸。7）改造后的给水泵组（包含给水泵、液偶、电机等）系统及设备振动值在各个频率段振动值不超过改造前运行水平，且不超过20um（峰值振幅）。1.9 节能率指标要求： 机组负荷率（%）50-70
9、70-9090-100节电率（%）2520151.10本设备技术规范书经需、供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法律效力。1.11本改造工程由投标方负责现场踏勘、设计、施工、选型、配套、制造、安装、试验（包括性能试验及节能试验）、保护定值计算、调试、试运、培训、技术服务、检修和质量保证等各方面工作（属于交钥匙工程），招标方仅提供一些必要的配合工作。1.12投标方应提供的资格文件具有履行合同所需的技术和主要设备等生产能力的文件资料。有能力履行合同设备维护保养、修理及其他服务义务的文件。1.13标准和规范高压变频调速系统的主要和辅助设备的设计、制造、检查、试验等必须遵守下列最新的
10、标准，但不仅限于下列标准。DL/T 9942006 火电厂风机水泵用高压变频器GB 156-2007 标准电压GB/T 1980-2005 标准频率GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验 Fc: 振动(正弦)GB 3859.1-2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分:基本要求规范GB 3859.2-2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-2部分：应用导则GB 3859.3-2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-3部分：变压器和电抗器GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）GB 45
11、88.1-1996 无金属化孔单、双面印制板分规范GB 4588.2-1996 有金属化孔单、双面印制板分规范GB 3859.4-2004 半导体自换相变流器 包括直接直流变流器的半导体自换相变流器GB 9969-2008 工业产品使用说明书 总则GB 10233-2005 低压成套开关设备和电控设备基本试验方法GB 12668.3-2012 调速电气传动系统 第3部分:电磁兼容性要求及其特定的试验方法GB 12668.4-2006 调速电气传动系统 第4部分:一般要求 交流电压1000V以上但不超过35kV的交流调速电气传动系统额定值的规定GB 12668.501-2013 调速电气传动系统
12、 第5-1部分安全要求 电气、热和能量GB 12668.6-2011 调速电气传动系统 第6部分:确定负载工作制类型和相应电流额定值的导则GB/T14436-93 工业产品保证文件 总则GB/T15139-94 电工设备结构总技术条件GB/T13422-2013 半导体电力变流器电气试验方法GB/T 14549-93 电能质量 公用电网谐波IEEE std 519-1992 电力系统谐波控制 推荐实施DL/T 5136-2012 火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程(附条文说明)GB 50171-2012 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB/T10228-2008 干式变
13、压器技术参数和要求GB6450-86 干式电力变压器GB/T10228-2008 干式变压器技术参数和要求IEC726(1983) 干式电力变压器GB 5013-2008 额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆 GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范GB 50168-2006 电缆线路施工及验收规范GB/T 7594-1987 电线电缆橡皮绝缘和橡皮护套GB/T 3048-2007 电线电缆电性能试验方法GB/T 2951-2008 电缆绝缘和护套材料通用试验方法GB/T 12666-2008 单根电线电缆燃烧试验方法GB/T 5837-2008 液力偶合器型式和基本参数GB75
14、5-2000 旋转电机定额和性能DL5009.1-2002 电力建设安全工作规程第一部分：火力发电厂2002-01-21 电力建设安全健康与环境管理工作规定DL/T5210.5-2010 电力建设施工及验收技术规范管道篇HG/T20592-2009 钢制管法兰HG/T20613-2009 钢制管法兰用紧固件GB/T20801.1-2006 压力管道规范 工业管道第1部分DL/T869-1994 电力建设施工及验收技术规范-管道篇DL/T5210.7-2010 电力建设施工及验收技术规范焊接篇DL/T869-2004 火力发电厂焊接技术规程GB/T 17116.1-1997 管道支吊架 第1部分
15、：技术规范DL 5190.3-2012 电力建设施工技术规范第3部分：汽轮发电机组DLT5210.3-2009 电力建设施工质量验收及评价规程第3部分：汽轮发电机组GB50275 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB 5171 小功率电动机通用技术条件2 工程概况2.1保德神东发电有限责任公司规模为2135MW煤矸石发电机组，配置两台超高压中间再热、自然循环、单汽包WGF480/13.7-1循环流化床锅炉锅炉，最大额定出力（锅炉最大连续蒸发量BMCR）：480 t/h，锅炉最低稳燃负荷（不投油）：144 t/h，过热蒸汽流量/再热蒸汽流量（BMCR）：480 t/h/390.77 t/h
16、，过热蒸汽压力/过热蒸汽温度：13.83 MPa(a)/ 540 ,再热蒸汽出口压力/再热蒸汽出口温度(BMCR)：2.579 MPa(a)/ 540和两台南京汽轮电机集团有限责任公司生产的型号：NZK135-13.24/535/535型135MW超高压中间再热、单轴、双缸、双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机发电机组。每台机组配置100%容量的电动给水泵2台，1台运行，1台备用。泵组的布置要求：电动机、液力偶合器及给水泵与前置泵同轴。机组在正常运行工况下（包括启动工况），1台给水泵组调速运行时，能满足锅炉在各种负荷下对给水量的需求。当运行泵事故跳闸时，备用泵能自动投入运行。2.2 使用环境条件本工程
17、地处山西省忻州市保德县桥头镇保德电厂，有关的室外气象参数如下：最高温度：39.9最低温度： - 25.8环境相对湿度：年平均值：51(25)海拔高度：904.5m 2.3机组均配置2台100%容量电动给水泵，一用一备。给水泵组主泵、前置泵、液偶由上海电力修造总厂生产。型号YKOS3700-2额定转速2985r/min额定功率3700kW功率因数0.907额定电压6kV冷却方式空-水冷却额定电流408A给水泵电机参数：前置泵的技术数据形式立式、双涡壳型额定转速2985型号QG500-80轴功率127.45流量472入口压力0.85扬程80.33出口压力1.5汽蚀余量4.39主给水泵的技术数据形式
18、简体芯包、卧式出口流量526.85型号FK5G32进口流量538轴功率2655.68KW出口压力16.51额定转速4617最低输入压力1.47扬程1701.96汽蚀余量30.59液力偶合器技术数据品牌型号CO46输入功率3232额定输入转速2985转速比最高输出转速4725额定转速差率3%2.4系统运行情况2.4.1系统如下图所示，锅炉给水泵、液偶工作油泵和润滑油泵由同一台电动机拖动，给水泵通过液力偶合器滑差调节，而工作油泵和润滑油泵与给水泵电动机同步恒速转动。图1 给水泵组原系统图2.4.2电源参数1额定电压6kV2电压正常变化范围10%3额定频率50Hz4频率变化范围10%3 变频器改造原
19、则及要求3.1 基本原则：给水泵液耦调速改变频调速的改造原则，保德电厂135MW机组#2机两台给水泵变频改造，变频器采用一拖二运行方式，每台泵都可以变频运行，每台泵都可以工频运行，正常运行方式为一台泵变频运行，另一台泵工频备用。给水泵组保留液力偶合器，前置泵不增容改造，前置泵采取原驱动方式（不单独驱动）。项目应全面考虑改造后设备长期运行的安全性、可靠性，同时考虑节能效益、投资回报率、施工工期、运行的维护费用等多种因素，在投标文件中作出经济分析比较。本次工程所用电源、水源等，招标方只提供电接口，具体的连接施工由投标方负责。3.1.1变频小室冷却方式方案采用闭式循环空水冷散热方式，达到以下要求：1
20、）降温效果好，降低设备的运营成本，设备使用寿命长、故障率低、性能可靠。2）适用于现场比较脏，灰尘比较大的环境。3）通风、换气、防尘、降温集于一身。4）空水冷设备状态和变频器室温度上传DCS。5）必须满足夏季满负荷运行工况。6）另配置一台12匹的申菱牌工业空调。3.2 变频器配置3.2.1投标方必须按照表中电机额定功率的1.25倍容量配置变频器，各投标单位根据给水泵现场实际情况和自身设备特点提出合理技术方案，选取合理的功率裕量的高压变频器，满足中华人民共和国电力行业标准DL/T 9942006，以保证设备安全稳定运行。变频装置应能在给定的环境、地质和能源介质条件下正常工作，变频装置制造商根据使用
21、设备的运行特点和与之配套的电动机参数选择合适的变频装置，提供的变频器在允许的电源波动时间及范围内，额定运行工况下，变频装置输出不降额定出力。3.2.2 变频装置整体由整流变压器柜、高压变频器、控制柜、旁路柜等组成。3.2.3 变频装置应能但不限于达到如下要求： 变频装置具有与机组分散控制系统DCS或其它控制系统的接口，能进行远距离操作；在变频装置控制柜面板上设置有远程/本地控制的选择开关，可灵活选择现场控制/远程控制。 变频装置具有与机组分散控制系统DCS或其它控制系统的通讯接口，通讯接口支持多种通讯协议，具体协议将在技术协议或详细设计阶段确定，变频装置能接受电厂机组分散控制系统DCS或其它控
22、制系统的控制指令，并反馈变频装置的主要状态信号和故障报警信号。 变频器为高高结构，6kV直接输出，不需输出升压变压器； 拓扑结构应采用功率单元串联方式，输入输出谐波含量必须符合并优于IEEE5191992及GB/T1454993标准对电压失真和电流失真最严格的要求。提供现场谐波测试报告 变频装置输出电流谐波不应大于2%，必须满足“GB/T 14549-93 电能质量 “公用电网谐波” 及“IEEE519-92”标准的规定，禁止采用输出电抗器，变频装置产生的谐波应不会对变频器本身的控制系统和用户的其它系统产生谐波影响。 变频装置逆变主电路拓扑应采用多电平形式。整流用移相变压器应采用干式变压器，要
23、求铜线绕制，其应有柜体封闭，配金属外壳、冷却器，具有就地及远方超温报警和相应的控制功能，绝缘等级应不低于H级。 高压变频器系统应为一体化设计，包括输入干式隔离变压器，变频器等所有部件及内部连线。到现场只需连接高压输入，高压输出，低压控制电源和控制信号线即可。整套系统在出厂前需进行整体测试； 变频装置应能在下列环境湿度下正常工作:最大湿度不超过90%(20;相对湿度变化率每小时不超过5%，且不结露；运行环境温度-1045，海拔974.10米。 在20100%的负载变化情况和调速范围内内功率因数应大于或等于0.96，并且无须功率因数补偿/谐波抑制装置即可保证电流谐波符合相关国家标准； 无须滤波器变
24、频器就可输出正弦电流和电压波形，具有软启动功能，没有电机启动冲击引起的电网电压下跌； 变频装置输出波形不应引起电机的谐波，转矩脉动应小于0.1%，变频器应具有共振点变频跳跃功能以避免风机或水泵喘振现象； 变频装置对电网反馈的电流谐波不大于4%，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。并且投标厂家需提供国家权威部门出具的检验报告。 变频装置对输出电缆的长度不应有特殊要求，变频装置必须保护电机不受共模电压及dV/dt应力的影响； 变频器在输出不带电机的情况下应能进行正常空载调试 变频器应能适应电网电压波动，在-20%+
25、10%范围内变频器能保持正常运行；可以承受25%的电网电压下降而降额继续运行。 系统变频器控制系统在不采用UPS的情况下应能实现双路供电，在变频器运行过程中，若控制电源失电，控制系统应能保证不断电以保证变频器正常工作。 控制系统应具有自诊断功能，能对所发生的故障类型及故障位置能提供中文指示，能在就地显示并远方报警，便于运行人员和检修人员能辨别和解决所出现的问题； 具有就地监控和远程控制，具体说明如下： 就地控制-通过柜门启停按钮来控制变频器的启停。 远程控制-变频器通过硬接线与远程计算机连接，远程计算机能通过硬接线控制现场变频器的启停及调速控制。变频器控制电源除能使用自备交流电源外，还应能接受
26、外供380VAC电源做为后备，控制电源容量3kVA。甲方提供一回路控制电源，变频器自身产生一回路控制电源，乙方应确保只要其中一回路电源正常，设备即可正常工作，切换过程应无扰动。 变频器高压主回路与控制器之间应采用光纤连接，保证较高的通信速率和抗干扰能力，安全性好； 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。 变频器应为强迫风冷方式。变频器过滤网应能在运行中拆缷进行清扫，应采用大的滤网面积，减少滤网清洗次数，减少日常维护工作量。 控制系统应能实现在线控测变频器输入电压，电流，输出电压，电流，频率，电机转速等；变频装置应设有交流输入电压、输出电压、输出电流、输出频率等参数的数据显示。
27、其他有需要显示的参数投标方应给予明确。 输出频率分辨率应不大于0.01Hz； 过载能力应满足以下要求：120% 1min；150% 3s； 转矩特征应满足以下要求：050Hz恒转矩特征，额定转矩输出，转矩阶跃响应200ms；50Hz以上恒功率特征，最大转矩与转速成反比下降； 变频调速系统运行噪声80dB； 调速范围：100%连续可调； 加/减速时间应在103000秒范围内根据工艺可调； 根据电机输出频率应在0120Hz范围内可调； 变频器抗地震能力应不小于7级； 安装，设定，调试简便； 功率电路模块化设计，维护简单； 应具有完整的故障监测电路，精确的故障报警保护； 功率单元工作电源应能保证瞬时
28、掉电不影响功率单元正常运行； 可根据需要内置PID调节器功能； 具有转速跟踪功能，能实现电机的飞车启动。 人机界面应具备功耗小，发热量小，软件简单，实时性好，可靠性高等特点； 受安装空间限制，变频装置结构应紧凑，体积应尽量小； 电子装置机柜的外壳防护等级,室内应不低于IP31； 高压变频器在整个调速范围内总谐波含量应不大于4； 变频装置的功率单元为模块化设计，方便从机架上抽出、移动和变换，所有单元可以互换。变频器具备内部功率单元旁路功能，当单元故障时，可在线实时自动将输出清除并同时触发旁路单元将其旁路，不需重新启动，不影响整个系统的正常工作。 变频装置应设以下保护：过电压、过电流、欠电压、缺相
29、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、隔离变压器过热保护等。保护的性能应符合国家有关标准的规定。 变频器具有灵敏、快捷的中文系统界面，软件完全自主开发，标准化设计；界面显示内容丰富且直观形象，能够显示系统状态变量的实时显示和监控，如具有故障信息查询、运行数据记录、变频器参数查询及设置、系统自诊断等等。变频器控制柜不能采用工控机，而要采用可靠性高的工业嵌入式系统和PLC。 变频装置具有瞬时停电再启动功能，满足低电压穿越要求。并必须提供指定检测结构的低电压穿越的检测报告。 采用先进的DSP无速度传感器矢量控制技术，达到调速范围100:1，
30、稳态转速精度0.5%，动态转矩响应时间小于200ms，启动转矩150%额定转矩。 具有加减速自适应功能：保证变频器在不正确的加减速设定时间或负荷变化情况调速过程中，装置不会出现加速过流保护停机，减速过压保护停机的现象。 变频装置使用的冷却风机应保证冷却系统可靠，平均无故障时间应变频装置本身。报警信号应能远传到控制室。每一套冷却装置应拆装方便，满足变频装置的安全可靠地运行。 系统能在电子噪声,射频干扰及振动的环境中连续运行。且不降低系统的性能.距电子柜1.2m处以外发出的工作频率470Hz 、功率输出达5W的电磁干扰和射频干扰,应不影响系统正常工作。变频装置应满足国家标准对电磁兼容的规定，并出具权威机构的检验报告。 变频器负荷从0-50Hz加速时间不能大于原液力偶合器勺管加速时间并提供应用案例，电机降速时速度变化应平滑，无脉动现象，电机温升等状况正常。同时必须提供高低压穿越能力检测报告。 变频器应具备飞车启动功能，当电机还在旋转时能够保证正常启动。 变频装置具有瞬时停电再启动功能：应满足在高压电源失压后9秒内来高压电能自动启动要求，且此时间还可根据现场情况设定。 当控制系统输出到变频装置的4-20mA控制信号消失时，变频装置的输出保持不变，
