1、风机高压变频改造技术方案XXXX电子科技发展有限公司XXXX年十月目 录一、制造商简介2二、变频器设计参考标准2三、高压变频系统技术方案3概述31、JD-BP38高压变频调速系统技术参数及特点32、高压变频调速系统原理7四、施工安装方案141、机械安装142、电气安装17五、变频调速系统保证可靠性的措施和质量控制手段181、JD-BP38高压变频调速系统的可靠性设计：182、JD-BP38高压变频调速系统的可靠性制造：183、JD-BP38高压变频调速系统的可靠性应用：19六、系统装置出厂前的功能和性能测试的方法和项目20七、 效益分析23原理介绍231、直接节能效果242、间接效益24八、供2、货范围26九、技术服务27一、制造商简介1、制造商简介XXXX电子科技发展有限公司是变频器和特种电源的专业制造商，是致力于为企业和社会提供节能服务的国家火炬计划重点高新技术企业、山东省高新技术企业。注册资金4000万元。是唯一一家全程参与高、中、低压变频器国家标准起草制订的厂商，中国电器工业协会变频器分会副理事长单位、中国专利山东明星企业、山东省企业技术中心、山东省变频调速技术研究推广中心，山东省卓越绩效先进企业。由公司负责起草的火电厂风机水泵用高压变频器行业标准通过专家评审, 于2006年由国家发改委颁布实施。风光电子在2007年2008年连续获得 “国产变频器十大品牌”称号,“中国变频器用3、户满意十大国内品牌”称号。在中国电器工业协会变频器分会上荣获了“2007年度高压变频器行业上榜品牌”和“变频器优秀会员单位”， 2009年3月又获得“中国电器工业最具影响力品牌”称号。公司从1993年生产变频器到现在有十几年的经验，是国内最早研制变频器的公司之一，开发制造变频器的技术水平处于国内领先地位，可为用户量身定做各种型号的变频器。公司研制生产的系列变频器在2007年被评为“中国名牌产品”。公司技术力量雄厚，拥有48项国家专利，一项国家火炬计划（提升机专用高压变频器），五项国家重点新产品（高压变频器、风力发电并网变流器、提升机专用变频器、变频加热电源、钻机专用变频器），六项山东省科技进步4、奖。获山东省科技进步奖，四象限运行矿用提升机变频器为国内首创，市场占有率名列前茅。XXXX电子科技发展有限公司注重科技进步与合作 ,总工李瑞来是清华大学仅有的两名高级访问研究员之一，现已与清华大学、南京航空航天大学、浙江大学、山东大学、安徽工业大学等高校建立了密切的产、学、研合作关系。常年有这些大学的博士生和硕士生在公司技术研发中心做课题研究。10年来，风光变频器在冶金、石油、煤矿、化工等行业进行的变频节能改造，节约的电能累计约30亿度。2、生产现场及人员情况：公司生产基地拥有一支具有丰富经验的生产员工队伍，一线员工为定向培养的专业技术工人。公司特别注重对员工的培训，新员工在入厂时要受到从质量5、意识到生产技能等相关方面的培训，考核合格后才允许上岗。公司占地面积40000平方米，拥有生产厂房12000平方米，先进的生产流水线，一流的检验生产设备。自1996年开始生产380V变频器，相继开发生产出660V、690V、1140V、1750V、2300V、3kV、10kv 、10kv等电压等级的各种规格变频器，是国内目前规格最全的变频器生产企业。公司拥有国家级一流的整机检测、试验设备及单元老化、疲劳试验设备和单元装配生产线，可利用双机对拖，能量回馈等实验方式，达到5000KW满负荷实验能力，确保产品性能优越、质量可靠。职工（雇员）人数： 349 ，其中售后服务人数 46 。（全国每个省份均有6、售后服务网点，）专业技术人员构成：开发设计人员50人，技术人员62人；其中教授级工程师3人，硕士研究生5人，博士生一人，高级工程师6人，一般工程师33人，助理工程师35人。 3、 XXXX电子科技发展有限公司组织机构图 二、变频器设计参考标准JD-BP38系列变频器满足以下标准或者与这些标准规定有关的条文。本产品出厂时，所示标准版本均为有效。Q/SFD001-2008JD-BP37/38交流电动机变频器企业标准GB 156-2003标准电压GB/T 1980-1996标准频率GB/T 2423.10-1995电工电子产品基本环境试验规程 振动（正弦）试验导则GB 2681-81电工成套装置之中7、的导线颜色GB 2682-81电工成套装置之中的指示灯和按钮的颜色GB 3797-89电控设备 第二部分：装有电子器件的电控设备GB 3859.1-93半导体电力变流器 基本要求的规定GB 3859.2-93半导体电力变流器 应用导则GB 3859.3-93半导体电力变流器 变压器和电抗器GB 4208-93外壳防护等级的分类GB 4588.1-1996无金属化孔单、双面印制板技术条件GB 4588.2-1996有金属化孔单、双面印制板技术条件GB 7678-87半导体自换相变流器GB 9969.1-88工业产品使用说明书 总则GB 10233-88电气传动控制设备基本试验方法GB 126688、-90交流电动机半导体变频调速装置总技术条件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/T13422-92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 推荐实施三、高压变频系统技术方案概述根据现场工况，选用XXXX电子科技发展有限公司自主研发生产的，适合驱动高压异步电动机的风机类变频器JD-BP38-450F，采用一拖一控制方式，完全满足现场要求。制定出如下技术方案，此方案具有以下特点：l 优良的调速性能，满足生产工艺要求；l 良好的节能效果，提高系统运行效率9、；l 实现系统软启动，减小启动冲击，降低维护费用，延长设备使用寿命；l 系统安全、可靠，确保负载连续运行；l 控制方便、灵活，自动化水平高。1、JD-BP38高压变频调速系统技术参数及特点新风光电子JD-BP38系列高压变频调速系统，以高可靠性、易操作、高性能为设计目标，满足用户对于风机、泵类机械调速节能、改善生产工艺的迫切需要。新风光电子JD-BP38系列高压变频调速系统采用新型IGBT功率器件，全数字化微机控制，适配各种通用三相异步电机。具有以下特点：规 范参 数备 注1使用标准Q/SFD001-20082型式及型号JD-BP38-710F3供货商及产地XXXX电子科技发展有限公司4安装地10、点室内5技术方案多级模块串联，交直交、高高方式6对电动机要求普通鼠笼式异步电机7额定输入电压/允许变化范围10kv+15%-20%8系统输入电压10kv9系统输出电压010kv/10kv10逆变侧最高输出电压10kv11额定输入频率/允许变化范围50Hz5%12系统输出频率0-80Hz可设定13对电网电压波动的敏感性-20%+15%14输入侧功率因数0.95（20%负载）15变频器效率96%16控制方式载波移相控制17控制电源220VAC/50HZ，5kVA18UPS型式纯在线式2KVA掉电可维持30分钟19电网侧变换器型式及元件48脉冲，二极管三相全桥，20电机侧逆变器型式及元件IGBT 逆11、变桥 串连21电隔离部分是否采用光纤电缆采用安捷伦光纤连接22冷却方式强制风冷23标准控制连接硬连接或标准通讯24操作键盘彩色嵌入式人机界面25界面语言简体中文26盘前维护或盘后维护前后维护27防护等级IP31l 基本性能 变频器为高高结构， 10kv直接输出，不需输出升压变压器，输出为单元串联移相式PWM方式； 系统一体化设计，包括输入干式隔离变压器，变频器等所有部件及内部连线，用户只须连接高压输入、高压输出、低压控制电源和控制信号线即可。整套系统在出厂前进行整体测试； 48脉冲输入符合并优于IEEE5191992及GB/T1454993标准对电压失真和电流失真最严格的要求； 在20100%12、的负载变化情况内达到或超过0.95的功率因数，并且电流谐波少，无须功率因数补偿/谐波抑制装置； 无需滤波器变频器就可输出正弦输出电流和电压波形，对电机没有特殊的要求，可以使用普通异步电机，电机不必降额使用。具有软起动功能，没有电机启动冲击引起的电网电压下跌，可确保电机安全、长期运行； 变频装置输出波形不会引起电机的谐振，转矩脉动小于0.1%。可避免风机喘振现象。变频器有共振点频率跳跃功能； 变频装置对输出电缆无特殊要求，电机不会受到共模电压和dv/dt的影响； 变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试，也可在没有10kv高压情况下用低压电进行空载调试； 控制系统采用全数字微机控制，有很强的自13、诊断功能，能对所发生的故障类型及故障位置提供中文指示，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； 具有就地监控方式和远方监控方式。在就地监控方式下，通过变频器上的触摸屏显示，可进行就地人工启动、停止变频器，可以调整转速、频率；就地控制窗口采用中文操作界面，功能设定、参数设定等均采用中文。卖方提供的变频装置支撑软件为汉化的最新的正版软件； 变频器高压主回路与控制器之间为光纤连接，具有很高的通信速率和抗干扰能力，安全性好； 转矩特性：050Hz恒转矩特性，额定转矩输出，转矩阶跃响应200ms。50Hz以上恒功率特性，最大转矩与转速成反比下降； 输出频率080Hz(根据14、电机情况可设定)； 变频器抗地震能力为7级，振动0.5G； 安装、设定、调试简便； 功率电路模块化设计，维护简单； 完整的故障监测电路、精确的故障报警保护； 自带冷却风机，风机电源与控制电源分开取电，电源取自输入侧变压器； 具有双路控制电220VAC，一路为干式变压器的低压侧220VAC,另一路为外部现场提供的控制电源220VAC,在调试过程中，无需加高压电就可以检测输出波形正常与否，对现场安装调试人员及人员的培训很方便，且大大提高了系统的安全性。 内置PLC，易于改变控制逻辑关系，适应多变的现场需要； 可灵活选择现场控制/远程控制； 可接受和输出05V/420mA工业标准信号； 可根据用户需15、要内置PID调节器； 完整的通用变频器参数设定功能； 优异的性能/价格比； 自备UPS，可维持30分钟； 瞬时掉电再启动功能； 飞车启动功能：在电机转动状态变频器可以接入，实现工频转变频（适应于风机类负载）； 中性点漂移功能：某单元有故障时可利用此功能将故障单元自动旁路并调整输出，使三相平衡。变频器外观（以下仅供参考，以实物为准）结构变频器的功率单元为模块化设计，可以从机架上抽出，移动和更换，所有功率单元是完全一致的，如果某一单元由于故障而不能正常工作，可以在允许设备退出的时间用备用单元将其替换。即：在变频停机高压切断的情况下，拔掉故障单元的四根光纤；用扳手卸下故障单元的R、S、T、U、V五根16、连线；拆下故障单元与轨道的固定螺丝；将故障单元轻轻拿下，按拆卸相反的顺序将备用单元装上并接好即可。更换一个单元的时间只需5分钟。更换单元不须专用工具。逆变器侧采用高开关频率的IGBT器件，保证良好的输出波形。输入侧的隔离变压器能保护电机不受共模电压的影响。整个变频系统采用强迫风冷，冷却系统可靠，平均无故障时间变频装置本身，每一套冷却装置拆装方便，满足变频装置的安全可靠地运行。保护变压器进线接线端子足够大，便于与进线电缆连接。变压器柜内高压引线导体能满足发热的允许值（65）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。每个功率单元带两相输入熔断器保护。17、变频装置还具有以下保护功能：a、 过电压保护：检测每个功率模块的直流母线电压，如果超过额定电压的115%，则变频器保护。b、 过电流保护：电机额定电流的150%，立即保护。c、 欠电压保护：检测每个功率模块的直流母线电压，如果低于设定的数值，则变频器保护。此保护实际上包括了对电网电压负向波动的保护。d、 过载保护：电机额定电流的120%，每10分钟允许1分钟，超过则保护。此保护实际上包括了对电网电压正向波动的保护。e、 过热保护：包括两重保护：在变频调速系统柜体内设置温度检测，当环境温度超过预先设置的值时，发报警信号；另外，在主要的发热元件，即整流变压器和电力电子功率器件上放置温度检测，一旦超18、过极限温度（变压器130、功率器件80），则保护。2、高压变频调速系统原理风光高压变频调速系统采用直接“高-高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多组功率模块串联而成，从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出，它对电网谐波污染小，输入谐波畸变小于3%，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，输入功率因数高，不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置；输出波形质量好，输出电压谐波畸变小于2%，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机，JD-BP38-710F变频装置10kv输出，每个系统共有24个功率19、单元，每8个功率单元串连构成一相，其系统结构如下图，功率单元：每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电，功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘，二次绕组采用星形折边接法，实现多重化，以达到降低输入谐波电流的目的。每个功率单元结构上完全一致，可以互换，其电路结构图如下，系统为基本的单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥， IGBT逆变桥的控制方式为PWM控制，并且有自动单元旁路功能。功率单元内器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压，可以直接使用低压功率器件，器件不必串联，不存在器件串联引起的均压问题，而且功率单元中采用的低压IGBT功率模块，驱动电路简单，技术成熟可靠，器件工作在低压状态，不20、易发生故障。单元旁路功能：当某个功率模块发生故障时自动旁路运行，变频装置不停机，但需降额使用，即在每个功率单元输出端之间并联旁路电路，当功率单元故障时，封锁该功率单元IGBT的触发信号，然后让旁路SCR导通，保证电机电流能通过，仍形成通路。这样能维持生产要求，大大提高了系统运行的可靠性。变压器柜：主要包括为功率单元供电的移相变压器，还有输入侧的电压、电流检测器件和电流互感器，以及温度检测器件温控器。详细原理见下图：功率柜：柜内主要对功率单元进行组合，通过每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的PWM波形进行重组，得到非常好的PWM波形，dv/dt小，可减少对电缆21、和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就可以输出电缆长度很长，电机不需要降额使用，可直接用于旧设备的改造；同时，电机的谐波损耗大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和叶轮的机械应力。 风机：变频器功率柜顶上和变压器柜顶上配有冷却风机，数量根据功率等级确定。变压器柜配置6台冷却风机，放置在干式变压器绕组底部，在变压器送电后根据变压器铁芯的温度有温控仪设定后自动运行。柜体上还设置了温度显示系统。功率柜根据功率大小配置，具有世界领先技术，德国进口优质离心冷却风机。如需将热量直接排至室外，可增设风道。控制柜：控制器采用32位高速DSP芯片，精心设计的算法可以保证电机达到最优的运行性能。彩色嵌入式人机22、界面提供友好的全中文监控和操作界面，同时可以实现远程监控和网络化控制。控制器还包括一台内置的PLC，用于柜体内开关信号的逻辑处理，以及与现场各种操作信号和状态信号(包括DCS/RS485/Modbus)的协调，并且可以根据用户的需要扩展控制开关量，增强了系统的灵活性。控制器结构上采用箱体结构，各控制单元板采用FPGA、CPLD等大规模集成电路和表面焊接技术，系统具有极高的可靠性。控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能。采用温度控制模块可以随时监控高压变频器各个功率单元的温度。控制器通讯原理如下图：控制电源：控制电23、源接受交流220VAC10% 5KVA输入，控制电源由用户提供单相220V交流操作电源， 对外标准接口：整套变频控制装置，包括移相变压器、变频器、旁路柜等所有部件及内部连线一体化设计，需方只须连接高压输入，高压输出、控制电源和控制线即可。高压变频器对外接口的具体定义如下：1） 变频器提供的开关量：变频器采用西门子S7200系列的PLC，标准数字量配置为24点入、16点出，并且可以根据用户的不同需求进行I/O点的扩展及参数化设计。其部分输出定义为： (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24、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。包含柜门非法打开、变压器超温、控制电源掉电、给定信号断线、单元旁路(过热、欠压等信息(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。包含过压、过流、变压器严重过热(6) 电机在工频旁路：表示电动机处于工频旁路状态。2）变频器提供给高压开关柜：高压开关紧急分断：变频器出现重故障时，自动分断高压开关，闭点有效。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。3) 变频器提供的模拟量：变频器可以提供2路42025、mA的电流源输出，带负载能力均为500。模拟量信号和物理量实际大小的对应关系可由用户在调速装置上设定，每路模拟输出对应的物理量可以由需方从以下参量中选择：输出频率、给定频率、输入电流、输出电流、输入电压、输出电压、闭环给定值、实际反馈值。4) DCS提供给变频器的开关量：a) 启动指令：干接点，3秒脉冲闭合时有效，变频器开始运行。b) 停机指令：干接点，3秒脉冲闭合时有效，变频器正常停机。c) 紧急停机指令：干接点，闭合保持有效，变频器紧急停机。5) DCS提供给的变频器模拟量：变频器采用西门子S7-200系列的PLC模拟量扩展模块EM235满足上述要求，此模块可提供4路420mA电流源或0526、V电压源的输入，其输入可根据用户不同的要求进行定义，满足用户多方面的需求，可定义为给定频率、给定转速、压力反馈等。注：详细接口设计需要在签订技术协议阶段由双方商定！本方案提供的接口仅供参考。主回路控制一拖一手动旁路柜手动旁路柜一次回路图旁路柜中，共有3个高压隔离开关，为了确保不向变频器输出端反送电，K2与K3采用电磁互锁操动机构，实现电磁互锁。当K1、K3闭合，K2断开时，电机变频运行；当K1、K3断开，K2闭合时，电机工频运行，此时变频器从高压中隔离出来，便于检修、维护和调试。旁路柜必须与上级高压断路器DL连锁， DL合闸时，绝对不允许操作旁路隔离开关与变频输出隔离开关，以防止出现拉弧现象，27、确保操作人员和设备的安全。故障分闸：将变频器“高压分断”信号与旁路柜“变频投入”信号串联后，并联于高压开关分闸回路。在变频投入状态下，当变频器出现故障时，分断变频器高压输入；旁路投入状态下，变频器故障分闸无效。保护：保持原有对电机的保护及其整定值不变。监控界面：彩色嵌入式人机界面，它的操作权限分级且能保证设备的可靠运行，它提供友好的全中文操作界面。彩色嵌入式人机界面可以实现远程监控和网络化控制，并且用户可以现场设定现实参数及控制逻辑，它的控制界面见下：参数设置界面：主要器件清单：JD-BP38-710F主要元器件清单序号名 称规格及型号数量产地生产厂家备注1IGBTBSM100GB170DLC28、48只德国德国英飞凌三家分包SKM145GB176D德国西门康GD100HFT170C2S中国斯达2电解电容400V/10000UF72只德国EPCOS3整流桥SKD82/1624只德国德国西门康4PLC216-2AD23-0XB81只德国德国西门子5数字量扩展模块223-1PH22-OXA81只德国德国西门子6UPSC1K1只美国美国山特两家分包EA901S美国易斯特7风机R4D4003只德国德国Ebm两家分包DKHR400德国德国洛森8人机界面TPC7062KS1只北京nTouch9干式变压器ZTSFG-900KVA/10KV1台北京北京新华都两家分包ZSG-900KVA/10KV山东山东29、金乡备品备件清单序号名 称型号规格数量制造厂产地备注1防尘滤网G-4过滤棉1套天津泰达天津2熔断器芯RT16-0010个浙江茗熔集团浙江3光纤EDL-POF3根美国安捷伦美国4专用工具037101套世达工具上海四、施工安装方案1、机械安装1）环境要求为了变频器能长期稳定和可靠地运行，对变频器的安装环境作如下要求：最低环境温度0，最高环境温度40，工作环境的温度变化不大于5/h。如果环境温度超过允许值，考虑配备相应的空调设备；本变频器的标准产品安装高度要小于海拔1000米。一般1000米以下可以不考虑这些因素，但在此高度以上时，每升高1000米，变频器需要降容10%。 针对高海拔的特殊条件，风光30、高压变频器在设计时即考虑变频器的裕量问题，并且加强变频器自身的通风散热。尤其需要提出的是，针对高海拔，对高压变频器内置的移相整流变压器也需要提出特殊的设计要求，以保证整个系统的可靠性。 环境湿度要求小于95%（20），相对湿度的变化率每小时不超过5%，避免凝露；不要将变频器安装在有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等空气污染的环境里。2）设备外形尺寸及柜体安装高压变频调速系统的总体外形尺寸详见下图：变频器远程控制预留接口JD-BP38-4500F总尺寸为 510022201600 mm 含旁路柜外形示意图基础示意图基础图侧面变频器安装在12#槽钢焊接的底座上，通过点焊方式将其固定在安装槽钢上31、，槽钢需可靠接地，接地电阻不得大于4。为了保证操作、维护的方便性和通风散热效果，变频器正面距墙距离不小于1.5米，背面和顶部距墙距离不小于1米。室内冷却方式：空调制冷，变频器发热根据运行工况而定，最大发热量为变频器额定功率的4，如果长期运行频率低于40Hz,则发热量可按照变频器额定功率的2进行估算；墙上安装排风扇；柜顶加风罩集中通风。所有柜体牢固安装于基座之上，并和厂房大地可靠连接。变压器接地端子PE也接至厂房大地。各柜体之间相互连接成为一个整体。安装过程中要防止变频器受到撞击和震动,所有柜体不得倒置,倾斜角度不得超过30。变压器与变频器功率柜分室放置，这样对于房间致冷量的要求会降低，对于变频32、器的可靠性有很大的好处。也可以根据用户要求并排安装，放在一个房间里，这样致冷量的要求会大一些。2、电气安装电气安装主要包括柜体到现场的输入输出高压电缆、柜体之间的连接线、柜体和现场的控制及信号线的配线。1)电源及电机线的连接输入电源线连接到三相输入端子R、S、T；电机线连接到U、V、W，并注意相序关系；确保输入电压满足要求；确保电源线的线径及耐压满足要求；确保输入侧高压开关已经采用了有效的防雷措施；2）控制线的连接控制柜连线主要包括控制电源进线、远程控制接线、检测信号线、模拟量输入线、模拟量输出线、现场状态接线、开关量输出接线。如果用户有特殊要求，可以根据用户需求重新配置。3）电气安装注意事项33、输入和输出的高压电缆必须经过严格的耐压测试；输入和输出电缆必须分开配线，防止绝缘损坏造成危险；现场到变频器的信号线，与强电电线分开布线，信号线必须采用绞线的方式，最好采用屏蔽线，屏蔽线的一端可靠接地；要一直保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接，保证人员安全。设备进行电气安装时，要求接地电阻不大于3。测量变压器的绝缘电阻及进行工频耐压试验之前，必须断开变压器和功率单元。五、变频调速系统保证可靠性的措施和质量控制手段1、JD-BP38高压变频调速系统的可靠性设计：元器件级采取了以下主要措施，以确保元器件级的高可靠性。尽量选用高集成度的大规模集成电路来实现多个分立元器件的功能。减少元器件的数量，为此大34、量使用了CPLD和FPGA在设计电路中。为提高系统的温度适应能力，降低功耗，尽量采用低功耗的CMOS元器件，这样既降低了整体的功耗，提高了系统抗恶劣环境的能力。选用各种电阻、电容器及集成电路、隔离器件时，对其耐压能力留有较大的余量，对集成电路的拉电流、灌电流能力使用，也留有足够的余量。设计措施：提高系统各组单元的内在可靠性和系统抵抗外部故障因素的能力。(1) 上位操作计算机采用与人机界面基本相同的软硬件配置，当人机界面发生故障时，可以在不停机的状态下，迅速替换，保证系统的可靠性运行。(2) 控制系统由主控单元、PLC(西门子S7-200)、人机界面组成，在人机界面发生故障时，系统不停机，确保生35、产的进行。(3) 为了提高系统的抗干扰能力，所有的功率模块与主控单元之间通过光纤通讯，低压和高压部分完全可靠隔离，所有I/O板全部采用了隔离措施，将通道上窜入的干扰源拒绝在系统之外。(4) 控制器结构上采用箱体结构，各控制单元板采用FPGA、CPLD等大规模集成电路和表面焊接技术，系统具有极高的可靠性。(5) 电源系统完全采用开关电源技术，各部分功能单元采用独立的供电措施，保证在某一部分发生故障时，其他部分仍能可靠运行。(6) 输入干式变压器免维护，可靠性高；(7) 多级模块串联，器件工作在低压状态，便于采用成熟技术，不易发生故障；软件可靠性措施：整个软件开发过程按正向设计进行，底层实时控制系36、统为自行设计和编写，确保整个系统中没有不清楚的部分，资源分配留出很大裕度。整个系统的组成软件经过严格测试，穷尽各种故障可能，确保系统不死机，不出故障。对所有接口关系严格定义，且均设立非法进入和退出处理措施。2、JD-BP38高压变频调速系统的可靠性制造：(1) 大批量的生产保证了生产所用的元器件可以从外国厂家或大的贸易代理商直接定货，在器件采购管理上以及进口渠道上，保证器件的质量，且所用的低压器件都具有3C认证。(2) 大批量的生产保证了所有的板级产品（每批次上百片）可以采用先进的机器焊接技术来生产。(3) 大批量的生产可以对每个批次的板级产品很容易进行老化测试。JD-BP38高压变频调速系统37、的所有电路板以及功率模块单元在生产后全部要进行高低温循环试验、加电老化72小时以上，以淘汰不合格品。(4) 新风光电子的企业标准Q/SFD001-2005作为高压变频调速系统的通用技术条件，要求每个系统出厂前不仅要经过多达几十项严格的生产测试，而且还要在厂内带载运行48小时，然后还要经过品质管理部门的全面检验才能出厂。(5) 制度化设计和管理保证产品的质量是客观的，而不依赖于某个人。变频调速系统从开发、设计、生产、检验到用户处的安装调试，以及售后服务，严格按照ISO9001质量管理体系实施，工程合同的执行过程每一个环节均由文件进行交接，所以项目的进行是制度化的，不会受人为因素的影响。3、JD-38、BP38高压变频调速系统的可靠性应用：(1) 提高系统的实用性和使用方便性，全中文图形化的操作界面使任何人经过极简单的培训（半天）就可照界面提示使用。界面内嵌复杂的逻辑算法，以尽量防范用户各种情况下的误操作；另外，设计了自动/手动、本地/远程、开环/闭环等工况的无扰动动态切换，使操作更加容易方便。(2) 彻底地培训用户，使其不仅能完全自己进行软件操作，而且能够进行硬件维修（只要会更换电路板）。(3) 简化接线方式，保证用户接线时不犯错误。(4) 加强各种模板的功能，大大减少模板的种类，这样可以减轻用户备品备件的种类和数量。(5) 所有模板均为自行设计，生产，因此用户永远不用担心备件会停产和供货39、周期。(6) 为了在保证及时排除系统的故障，开发了远程监控组件，可以及时了解现场情况，方便进行远程技术支援。(7) 建立了一套完整的质量管理体系，建立了定期寻访用户的制度，随时了解用户的使用情况，及时与用户进行沟通，确保设备的可靠运行。(8) 从用户的实践中，不断的反馈信息，不断的进行产品的改进，不断的完善我们的产品，从而进一步提高产品质量。六、系统装置出厂前的功能和性能测试的方法和项目1. 进厂检验1） 抽样检验分立器件：电阻、插头、熔芯、电压互感器、电流互感器、电缆电线等。集成电路：CPLD、CPU、PLC等2） 全检功率器件：整流桥，可控硅，IGBT，UPS，电容、开关电源，电压互感器，40、电流互感器。高压器件：真空接触器，隔离开关，避雷器，过压保护器。3） 分包方现场监造移相变压器、机柜2. 元器件成型、回流焊、补焊、目测元器件插到电路板上后，由品质部人员进行首件确认。目的是对照设计文件，检查所加工的电路板及元器件是否符合设计要求及工艺要求。3. 功率模块/控制单元(高低温循环试验)电路板加工完毕后，进行电气性能的调试及试验。目的是了解电路板是否能正常工作，及时发现加工过程的变异；电路板进行高低温循环试验。目的是考核功率模块、控制单元所用电路板在储存、运输及使用过程中，经受空气温度迅速变化的能力，同时考核印制板组装件的焊点质量及对早期失效的元器件进行筛选。条件：-40+60各三41、十分钟，共循环五次，间隔23分钟4. 功率模块/控制单元(调试检验)高低温循环后，电路板进行调试/检验（贴合格证/喷防护漆），主要为以下项目：1） 电路板用电源；2） 系统电压过、欠压值的调整及保护；3） 旁路保护；4） 过热保护；5） 驱动板电源、上下桥臂的互锁时间；6） 过电流保护值；7） 控制程序运行是否正常。5. 功率模块空载试验电路板及其它器件组装成功率模块后进行空载情况的电气试验。在功率模块的输入端加上三相输入标称电压、进行功能试验：1） 直流母线的过压、欠压及功能；2） 功率模块的过热保护及功能；3） 旁路运行功能。6. 功率模块/控制单元（通电）进行额定输入电压下的高温老化试验42、1） 条件：55 、72h；2） 被试品包括：功率模块、控制单元、嵌入式人机界面、光纤；3） 手段：通过测试程序来监控系统是否正常。7. 功率模块1） 高温老化后，模块的调试；2） 再次检验模块的各项功能是否正常（见模块空载试验部分）；3） 功率模块加额定电压、额定电流，120%过载及旁路运行试验30分钟，合格后贴合格证/警示标签。8. 系统检验一主要根据设计文件、工艺文件、检验柜内装置的器件型号、规格及一、二次接线方式1） 检查柜内元件的安装及规格型号；PLC、控制单元、UPS、开关电源、嵌入式人机界面、导线、空开、风机、变压器及冷却风机、温控仪、电流互感器、电压互感器、避雷器、低压继电器等43、。2） 高压电缆、低压导线的规格型号；3） 一、二次接线方式的电气联接是否正常。9. 系统检验二控制柜通电，检查控制系统工作是否正常；1） 一体化工控机、PLC、主控箱、变压器柜温控仪、继电器等是否正常工作；2） 模拟输入、输出通道是否正常；3） 依据调试说明和客户具体要求做一些特殊项目试验。4） 报警功能是否正常：10. 系统检验三绝缘试验，介电强度试验；检查高压系统绝缘性能是否达到设计要求。11. 系统检验四通高压电试验，测量以下项目工作是否正常。1） 主回路加电，测量变压器变比；2） 功率模块的输入电压是否一致；3） 系统过、欠压保护；4） 系统旁路（选项）；5） 光纤报警；6） 各级功44、率模块输出；7） 各个功率模块旁路；8） 串联功率模块的输出端，形成高压输出、测量输出侧电压互感器是否正常，调整给定压频比是否线性；9） 系统连续24小时带电机运行；10） 校准输入、输出电压、电流精度。12. 编写出厂检验报告及产品合格证整理原始数据，将现场数据填在报告内。根据出厂检验报告编写产品合格证并盖上品质专用章。13. 包装前及出货检验1） 外观检验。机柜表面是否严重刮，划伤；柜门（锁）开启是否灵活到位；紧固件是否有松动，脱落现象；标示是否正确，清晰，完整；2） 随机文件是否完整，齐全；附件是否与装箱清单一致；七、 效益分析原理介绍 风机水泵类:图为风机的风量Q与风压H的关系曲线。图45、中曲线n1为风机在转速n1下风压风量（HQ）的特性；曲线n2为风机在转速n2下风压风量（HQ）的特性；曲线R1、R2为管阻特性。假设风机在标准工作点A点效率最高，输出风量Q为100%，功率P1与AH1OQ1成正比。根据生产工艺要求，当风量需从Q1减小到Q2时，如果采用调节阀门方法（相当增加管阻），使管阻特性从曲线R1变到R2，系统由原来的标准工作点A变到新的工作点B运行。此时风机的风压增加，轴功率P2与面积BH2OQ2成正比。如果采用变频器控制方式，风机转速由n1降到n2，在满足同样风量Q2的情况下，风机风压H3大幅降低，轴功率P 3与面积CH3OQ2成正比。轴功率P3和P1、P2相比将显著减46、小，节省的功率省耗P与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分显著的。装置总体概况机组容量(KW)10KV 710KW供电电压变化范围5%几段母线供电(切换时间)现在一段，第二段正在筹建实际耗电量 500 Kw/h ( 2010年7月 29 日)装置目前采用的控制方式 PLC 目前采有何种保护过流 速断 风机、型号（产地、日期）匹配电机型（产地、日期）轴功率额定功率710KW额定流量额定电流51.2A压力（扬程）额定电压10KV额定转速额定转速980效率效率 空载252 转 除尘750转目前调节手段 液力耦合器 实际需求压力（Mpa） 电费标准 0.42 元/度 实际需求流量运行工况描述全年运47、行时间350天平均工作时间24小时电机实际运行电流空载19A-除尘33A控制方式 机组PLC控制安装地点及尺寸 室内 海拔 M 环境温度及湿度温度 40 湿度其他特殊要求本项目为地面除尘设备，1、直接节能效果 安装变频器前 根据运行电流可求出电动机功率：P = 1.732 I2 U2 cos=P（I1/I2） P 额定= 500 (KW)安装变频器后 由于现场采用液力耦合器调节，已知实际转速，根据公式：流量与转速成正比，即Q1/Q2=N1/N2压力与转速的平方成正比，即H1/H2=（N1/N2）2风机风量与压力的乘积存在系数关系 H1*Q1=H2*Q2轴功率与转速的立方成正比，即P1/P2=（48、N1/N2）3变频运行功率为:空载：=7100.614=13 KW除尘=7100.447=318 KW变频器后每小时功率为318kw节电率：变频器效率估算为92%=（W工- W变）W工92%100% =（500-318）50092%100% =33%由于现场工况的复杂性未考虑在内，特别是除尘时间等。但是根据我们多年的专业改造节电效果是十分显著的。2、间接效益同传统的液力耦合器比较，高压变频器有以下优点：（1）运行稳定，安全可靠。使用液力耦合器必须定期更换轴承，每次需停机半天左右，带来的巨大的经济损失。使用变频器则可保证生产的连续性。（2）节能效果较为显著，大大降低了电耗。（3）电动机实现了真正49、的软启动、软停运，变频器提供给电机的无谐波干扰的正弦波电流，降低了电机的故障次数。同时，变频器设置共振点跳转频率，避免了电机会处于共振点运行的可能性，使电机工作平稳，轴承磨损减少，延长了电机的使用寿命和维修周期，提高了设备的使用寿命。（4）变频器自身保护功能完善，同原来继电保护比较，保护功能更多，更灵敏，大大加强了对电机的保护。（5）变频器同现场信号采用可靠的连接方式，控制方便，性能可靠，满足生产的需要。变频器内置有PLC，现场信号接入灵活。在控制逻辑上，由现场（为变频器提供一对高速、低速节点，变频器按照节点的状态自动高速、低速往复运行；由变频器自身的频率输出进行转速测定，可以取消原来同电机相50、连的测速器，由变频器为现场直接提供电机转速指示。（6）设备适应电网电压波动能力强，有时电网电压高或者再低变频器仍能正常运行。（7）同液力耦合器比较，在加速期间大大减小了噪声，削弱了噪声污染。由于不用定期拆换轴承或者对液力耦合器进行维修，避免了机油对环境的污染，使机房的现场环境有了极大改善。（8）由于电机降低速度运行以及工作在高效率区，因此电机和轴承的温升都明显低于采用液力耦合器的系统，这样可以延长系统的使用寿命。八、供货范围供货范围详见如下的设备供货清单（表一）和随机备品配件清单 (表二)设备供货清单 (表一)序号名 称型号规格数量制造厂产地备注1变频调速设备JD-BP38-710F1套XXX51、X电子科技发展有限公司山东3备品备件及专用工具1套随机备品备件及专用工具清单 (表二) 单套序号名 称型号规格数量制造厂产地备注1防尘滤网G-4过滤棉1套天津泰达天津2熔断器芯RT16-0010个浙江茗熔集团浙江3光纤EDL-POF3根美国安捷伦美国4专用工具037101套世达工具上海九、技术服务1 供方现场技术服务服务计划表序号技术服务内容计划人数时间派出人员构成备注职称人数1变频器与现场接口设计1人1天工程师1人2变频器现场就位安装技术指导2人3天工程师2人详见安装、调试工序表3变频器现场调试2人2天工程师2人4变频器试运行监护2人3天工程师2人5用户人员培训1人2天工程师1人具体见培训计52、划安装、调试重要工序表序号工序名称时间/天工序主要内容备注1变频器柜体安装1变频器柜体卸车、拆箱、就位需方安排人员和设备，我方提供技术指导。2变频器内部安装3变频器内部安装和接线变频器到现场的大线、控制线和信号线由需方负责，我方人员完成变频器柜内设备的安装和接线。3控制系统调试1控制系统调试这之前，需方保证具备控制电源送电条件。4主回路调试1主回路调试这之前，需方保证具备高压送电条件。5变频器试运行3变频器72小时连续带载试运行这之前，需方保证设备具备运行条件。2 培训计划培训的主要方式：买方指定人员，参与设备的安装、调试。卖方提出合理可行的计划，明确在现场安装、调试、投运过程中买方参与人员的53、职责。培训时间：变频器完成连续72小时负载运行后，可安排两天。变频器安装调试期间，买方技术人员可以跟随学习。培训方式：施工现场授课实地讲解操作演示厂方人员实际操作。培训老师：新风光电子公司工程师。参加人员：买方检修、维护及工程技术人员及其他需方安排的人员。培训计划表：序号培训内容时间（天）培训教师构成地点职称人数1XXXX电子公司介绍0.5工程师1人施工现场2变频调速原理工程师1人3风机水泵调速节能原理工程师1人4JD-BP38系列变频器原理0.5工程师1人5变频器的装置实物介绍工程师1人6变频器的操作培训0.5工程师1人7变频器使用注意事项工程师1人8变频器常见故障处理0.5工程师1人9变频54、器的日常维护工程师1人 免费诊断用电情况，提供节电技术支持和电效管理咨询。 安装调试：n 产品交货期：根据合同所定时间内送货上门n 送货上门：我公司将货品直接送到顾客指定地点。并将货品拆包装验收，在货主现场面前进行安装测试检查，确保所送货件正常。 技术服务：n 技术咨询：在工作日内，客户可随时在需要情况下，对于工作中碰到的技术难题向我公司致电咨询，风光员工会在自己能力范围内全力帮您解决，为用户提供新产品的技术资料等。n 现场技术服务：在用户的要求下，风光员工可上门进行技术服务。服务范围包括一些产品的安装，调试，如节电功能的调试和故障排除等。n 技术培训：主要为针对的基础培训。包括产品一般使用（如参数设定等）。 售后服务：n 提供24小时响应技术服务热线，2小时快速响应，24小时赶到现场服务。 质量保证：n 产品一年保质期内：提供原厂配件，免费维修直至更换（如有产品质量问题）。n 产品一年保用期内：免费维修。n 产品终身维护。