变频器监造报报告

东莞市东江与水库联网供水水源工程B4标（沙角、泰岗圩泵站变频器调速装置及其附属设备）监造工作报告广州市安达水利工程建设监理有限公司东莞市东江与水库联网供水水源工程监理二标项目部2010年4月16日一、监造设备概况1、设备采购简况设备采购合同名称：东莞市东江与水库联网供水水源工程B4标（沙角、泰岗圩泵站变频调速装置及其附属设备）合同编号：HSL-0911201-BPQ合同价款：壹仟陆佰捌拾万元（人民币）交货期限：自中标通知发出15日起算，5个月内完成供货中标通知书发出日期：2009年11月6日设备采购人：东莞市城建工程管理局中标供应商：东莞市红树林环保科技有限公司设备制造商：北京利得华福电气技术有限公司设备监造人：广州市安达水利工程建设监理有限公司2、设备监造工作范围设备监造工作范围包括沙角泵站5套2600KW和泰岗圩泵站5套2800KW变频调速装置的制造、工厂试验和交货（备品、备件）验收。3、变频器组技术特性（1）型号HARSVERT-A06/320、HARSVERT-A06/350（2）额定频率调节范围0-424r/min（3）额定电流320/350A（4）额定输出容量2600/2800KW（5）额定电压（输入/输出）10000/6000V（6）额定功率因数0.97（7）额定效率本体98.6%（8）最大频率范围0-120Hz（9）电动机转速控制的精度士0.5%（10）频率分辨率0.02%（11）过载能力120%（12）自启动时间20S(可设定)（13）SFC的可用率不小于99.9%4、变频调速装置的型式和功能要求（1）变频器组的型式变频器装置为室内安装的中压变频器组（SFC）及其附属设备，变频器组的型式采用电力半导体器件，实行PEM控制的，实现交—直—交频率变换的，静止型中压变频器。所采用的大功率开关应为模块化结构。每套中压变频器组及其变频配套设备主要包括下列部件：——输入变压器；——变频器（含整流、直流环节、逆变）；——变频器监控保护设备及其相关的CT、分压电阻（含电动机和输入变压器监控和保护）；——全套软件；——柜体；——电缆（卖方供货设备之间的连接电缆）；——冷却装置；——通讯接口；（2）变频器组的功能要求eq\o\ac(○,1)变频器应能驱动电机一组，从0到424r/min平稳的、无冲击的起动电流可以控制，完成机组软起动过程。eq\o\ac(○,2)变频器应能驱动电机一组，在（50%-100%）的范围内，稳定的作变速运行。满足电动机一组运行工况的需求。十eq\o\ac(○,3)具有变频器本体的控制、测量和保护及所有的CT、PT动能，并兼有电动机的电气控制、测量和保护功能。eq\o\ac(○,4)具有对输入变压器的测量、保护功能，依据10KV电源侧的形式，变比，提供保护用电流互感器及相关的电压测量信号。eq\o\ac(○,5)变频器电源电压短时下降至额定电压的70%时，变频器可降容继续工作。eq\o\ac(○,6)泵组在运行过程中发生断电时，泵组可能发生额定转速的1.2倍的倒转转速。变频器应具有电源中断停机保护，以及电源短时中断重新自动起动功能。5、变频器组技术参数及要求（1）变频器组（含输出变压器）的容量应满足电动机额定输出功率的要求，并有2min过载110%额定输出功率的能力。（2）输入变压器的电源电压为10KV±10%，频率为50Hz±2%。（3）变压器输出额定电压6KV，频率为50Hz±2%。（4）变频器为无谐波形，不需另加滤波器。（5）对变频器输出频率的要求：eq\o\ac(○,1)电动机起动时转速从0到424r/min的范围内；电动机作变速运行时转速应在（50%~100%）的范围内。eq\o\ac(○,2)由于异步电动机的额定转速与同步转速之间存在转差，因此变频器的最大输出频率要比额定转速下对应的频率值还要高一些，并留有余度。eq\o\ac(○,3)变频器控制电动机转速的精度应优于±0.5%。eq\o\ac(○,4)输出频率应连续变化，其频率分辨率应优于±0.1%。eq\o\ac(○,5)应充分考虑到变频器输出电压U与输出频率f的比值与负载调节的关系，既要防止电机过磁通，还要保证满足负载转矩的要求，（6）电动机运行在变速范围内时，SFC的可用频率应大于98%。eq\o\ac(○,7)SFC主件应具有高冗度。在保证期内，SFC的可用频率不小于99.9%，平均故障间隔时间（MTBF）应大于10000h。eq\o\ac(○,8)SFC在作变速运动时的加速和减速率，应能通过软件调整并有足够大的选择范围，以满足调整电动机-加速与减速稳定运行的需要。eq\o\ac(○,9)不宜加任何消谐装置，变频器电源测电压畸变率和各次谐波电流，都应满足中国国标GB/T14549标准，4台变频器同时运行时，也应满足该标准的要求。eq\o\ac(○,10)正常运行时，距SCF1米远处，距地面1米处SFC噪音水平应小于75dB（A）eq\o\ac(○,11)电动机的功率因数约为0.78，变频器在全范围内作变速运动时，变频装置的电源输入侧功率因数≥0.95。eq\o\ac(○,12)输入电源频率偏差±2%，电压偏差±10%时，变频器应满足所有规定的工况正常运行。eq\o\ac(○,13)变频器功率元件采用空气冷却方式。eq\o\ac(○,14)在变速运行频率范围内，距SCF1米远处测量，产生的电场强度应小于1V/m卖方应在工厂试验后提交买方实测的数据资料，保证不对机组的控制装置、继电保护、通信设备产生干扰磁场（EMF）。eq\o\ac(○,15)SCF应在工厂装配及试验，各个功能单元分别装于一立式封闭金属柜内，并最终构成一个紧密的整体。必要时可以合理的拆分成几部分运输。柜的高度应当一致，厚度尽量一致。eq\o\ac(○,16)变速装置应满足在环境温度0~45℃下正常工作。eq\o\ac(○,17)变速装置应保证电动机在0~100%额定转速时最大转矩脉动＜0.2%，当电动机偶然在某一频率unxingshi发生共振，则变频器应能调整、抵制、避开共振频率。eq\o\ac(○,18)变频器输出频率0~50Hz（根据电机情况可设定）。eq\o\ac(○,19)变频器的频率调整精度0.11Hz，稳定精度0.5%。eq\o\ac(○,20)变频器本体效率≥98%，变频装置（从隔离变压器前端高压开关后到电机之前的所有设备）整体效率≥96%，并在整个调速范围内基本不变。eq\o\ac(○,21)变频装置对电网电压波动应有极强的适应能力，在±10%额定电压波动范围内能满载输出，在70~90%额定电压范围内降额继续运行。eq\o\ac(○,22)考虑到设备可能出现的过负情况，要求变频器的额定输出电流必须大于所带电机的额定电流，并且具备110%变频器额定输出电流1分钟、每隔10分钟可重复一次过载能力。隔离变压器应具备在连续、额定容量基础上具有120%的过载能力。eq\o\ac(○,23)在整个频率调节范围内，变频器输出端的谐波量也应满足普通电动机的要求。被控电动机均能保持正常运行。在最低输出频率时，应能持续的输出额定电流。在最高输出频率时，应能输出额定电流或额定功率。eq\o\ac(○,24)变频器应带转速跟踪再起动功能。eq\o\ac(○,25)在厂用电切换或瞬时失电，主电源恢复后，变频器在0.1~1200秒（可设定）内达到一定转速（可设定），而不需手动复位或调整。eq\o\ac(○,26)在高压电源失电恢复后，变频装置应能做到10秒内恢复供电自动起动。eq\o\ac(○,27)变频器装置的额定输入功率因数在全速度范围应不低于0.95.eq\o\ac(○,28)无论变频器在手动或自动控制时，在主电源、控制电源短时失电后，变频器仍能保持失电前控制方式，而不需手动复位或调整。eq\o\ac(○,29)为便于用户现场维护，能够显示变频器所有参数/变量、故障、报警信息。变频器具有本地面板控制功能和远方控制功能，两种控制功能应具有转换开关或转换键。可利用操作员终端操作系统调试，进行各种控制操作和参数设置并应具有电流、电压、频率、力矩、功率显示（中文）功能。eq\o\ac(○,30)变频器可在不带电机的情况下进行空载调试。eq\o\ac(○,31)变频器具有浪涌吸收保护电路。变频器主攻率单元应有快速有效保护，为无熔断器设计。eq\o\ac(○,32)变频器应至少包含以下几种开关量信号和模拟量信号：开关量输入：正常起/停、急停、远方/本地控制选择开关量输出：准备就绪、正常运行、报警、故障信号模拟输入：速度给定（4-20mA）模拟输出：速度输出（4-20mA），电流输出（4-20mA）开关量输入和开关量输出的外部接点全部为无源干接点，容量为AC220V/5V；模拟输入和模拟输出全部为4-20mA（隔离后）采用硬布线输入泵组LCU屏，以便进行远方检测控制。同时：变频器应具备R485或R232通信接口，采用通用的Modbus协议可靠的传递信息。eq\o\ac(○,33)变频装置带故障自诊断功能，能对所发生的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。变频装置需有对环境温度的监控，当温度超过变频器允许的环境温度时，变频器需提供报警。eq\o\ac(○,34)变频装置在电子噪声、射频干扰及震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5 W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。eq\o\ac(○,35)冷却系统因可靠且应拆装方便，平均无故障时间应小于变频装置本身，否则应考虑冗余配置并自动切换。eq\o\ac(○,36)应用要求满足水泵各种运行工况的要求，包括软起动、控制变速或定速带载运行、正常停机及紧急停机等。变频装置及其辅助设备，应有良好的可控性能，能够实现远方和就地合理的运行操作方式及就地起停、调试和正常/事故情况下所必需的测量、控制调节保护及报警等回路及设施，以保证水泵安全经济运行。变频装置及其附属设备本体及基座设计应能满足当地地震烈度所必须的强度要求，并保证结构上的完整性。卖方应采用标准化的元件和模块化的设备设计，以适合设备使用时的需要。用于保护、控制、连锁与报警的部件（如PL中间继电器、开关、指示灯等），应保证质量优良、准确可靠。二、设备监造主要依据1、东莞市东江与水库联网供水水源工程B4标（沙角、泰岗圩加压泵站变频装置及其附属设备）采购合同文件。2、经批准的高压变频装置及其附属设备设计、制造文件（图纸）和技术文件。3、买卖双方确认的传真、信函等补充文件和技术协议、会议纪要等文件。4、合同文件规定采用的技术标准。5、IEC国际电工委员会ISO国际标准化组织ASTM美国材料试验学会GB中华人民共和国国家标准JB中华人民共和国机械行业标准DL中华人民共和国电力行业标准SL中华人民共和国水利行业标准SI国际单位制三、设备监造主要工作内容和方法（一）主要工作内容1、派遣一名机电专业监理工程师，赴设备制造现场对设备制造全过程进行监造。2、熟悉掌握设备采购合同的相关内容明确设备监造的过程，明确设备制造的技术要点和验收实施的要求。3、根据设备运行的可靠性确定设备分类，按设备在生产过程中的作用，一般分为三类：（1）一类设备是它的失效将立刻中止生产过程的设备。（2）二类设备是虽不会立刻中止生产过程，但有经过切换或启动才能恢复生产过程。（3）三类设备是不属于以上两类的设备。根据变频器组使用功能的要求确定属于一类设备，并按其重要性和特殊性，进行制造车间的验证、监造、工厂试验、出场验收及中间加强监督等。（二）主要工作方法1、设备监造的质量监督设备监造是一个监造过程，它涉及整个设备的设计和制造过程。进行质量监督的主要工作有：验证设备设计、制造中的重要质量特性与订货合同以及规定的适用标准、图纸和专业守则的符合性，进行质量保证体系审核，主要内容如下：设备制造的相关的质量保证文件及主要程序清单。设备加工过程中不合格品及其纠正措施控制程序，包括重大不合格品的报告和批准程序。设备加工、装配等生产记录及报表，质量问题备忘录和报告等。根据设备监造的分类，设置监督控制点。包括对设计与合同要求的差异的处置，主要内容如下：旁站监督：监督人员在现场进行作业监视，按标准规定监视作业，确认该点的工序作业、工艺要求，确认质量要求和符合性，主要针对设备安全或性能重要的相关检验和试验。证据监督：检验设备材料、零部件原产地证明、出场检验报告、产品合格证等质量证据是否符合采购合同与技术规范的的有关要求，每道工序完成后的工程质量检验（验收）表、隐蔽工程检查记录、预检记录、试验报告等，会同相关人员及时签认并与工程同步及时填写，并做到签字齐全；通过各种质量验评表的签认，实现对施工质量责任的可追溯性；只有经过专业工程师签认后说明它是合格品，才可以转入下一道工序。文件记录监督：审验设备原材料、配套零部件质量符合性的检验记录、合格证明书或质保书和试验报告等技术文件，确保设备制造相应的工序和试验处于可控状态。2、设备监造的进度监督（1）依据设备采购合同约定的供货期限，审核设备制造厂生产总进度计划和阶段性计划，确保设备按期供货。（2）根据设备加工、生产过程中发生的情况变化，及时提请制造商对总进度计划进行必要的调整。（3）检查设备制造商投入的人力、物力和财力等资源配置和生产强度的合理性。（4）检查原材料、零部件等采购供应计划的衔接关系。（5）督促设备制造商做好设备生产组织管理，确保各项资源的投入，并严格按生产进度计划实施。（6）做好实际生产进度记录，并审核设备制造商的同期记录。（7）对设备生产计划的实施情况进行检查，对实际进度进行分析和评价，及时发现并要求设备制造商解决影响生产进度的干扰因素，促进设备制造的顺利进行。3、设备监造过程1﹚零部件质量检验沙角取水泵站2600KW/6KV高压变频调速糸统主要元器件清单序号名祢规格和型号数量生产厂家备注1IGBT600A/1700V120只德国英飞凌2三相桥SKKD260/1645只德国西门康3电觧电容6800UF/400V360只日本NIPPON4CPUTMS320LF2407A1只TI美国5FPLDXC957215只XILINK美国6FPGAAPA0751只ACTEL美国7IGBT驱动M57962AL60只日本三菱8光电发送器HFBR1521（T）30只AGLENT美国9光电接受器HFBR1521（R）30只AGLENT美国10可编程控制器TWDLC1台法国施耐德PLC（包含扩展模块EM232、EM235德国西门子11风机R4D4009台德国EBM12吸收电容1．8uF/1600V+0．47uF/1600V60+120只美国CDE13光纤HFBR-EUS10030根美国安捷伦14光偶TLP621205个日本安华日本泰岗圩加压泵站2800KW/6KV高压变频调速糸统主要元器件清单序号名祢规格和型号数量生产厂家备注1IGBT800A/1700V120只德国英飞凌2三相桥SKKD260/1645只德国西门康3电觧电容8200UF/400V450只日本NIPPON4CPUTMS320LF2407A1只TI美国5FPLDXC957215只XILINK美国6FPGAAPA0751只ACTEL美国7IGBT驱动M57962AL60只日本三菱8光电发送器HFBR1521（T）30只AGLENT美国9光电接受器HFBR1521（R）30只AGLENT美国10可编程控制器TWDLC1台法国施耐德PLC（包含扩展模块EM232、EM235德国西门子11风机R4D4009台德国EBM12吸收电容1．8uF/1600V+0．47uF/1600V60+120只美国CDE13光纤HFBR-EUS10030根美国安捷伦14光偶TLP621205个日本安华日本元器件釆用国际先进技术和先进工艺所制造的优后产品，例如；功率模块内部关键器IGBT釆用进口知名品牌德国英飞凌产品（原西门子），三相桥釆用德国西门康产品，电容器采用日NIPPON或NICHICON产品；控制器件PLC选用西门子或施耐德产品，中间继电器选用日本欧姆龙产品，按钮信号灯等电器元件选用金钟默勒、ABB、施耐德等国际知名厂家产品。所釆用元器件均经过严格的入厂检验，现场核实。进口元器件对照原厂证明落实，对号入座。检验内容：图片丨电解电容：100%的全数检验，目的是均压配对；功率器件：检测耐压/漏电流；分立器件：电阻、电容、插头、电源、分压电阻、电流互感器、电缆电线等。（2）元器件成型、波峰焊、补焊、目测元器件插到电路板上后，由监造人员现场旁站，品质部人员进行检验。目的是对照设计文件，检查所加工的电路板、元器件及加工工艺是否符合设计要求及工艺要求。（3）板级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，经受环境迅速变化的能力，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℃各三十分钟，共循环五次，间隔2～3分钟2﹚设备装配质量控制变频器生产过程严格按照以下工艺流程，重点部位，关键工序进行现场旁站，跟踪检测，每道工序完工有监造人员现场签证。(1)功率模块组装流水线散热器成形底座组装线缆绑扎模块成型模块组装模块检查功率模块检测试验。现场旁站，跟踪检则。(2)整机组装工艺要求变频器柜组能适应泵站的使用环境，柜组应有屏蔽、防尘、通风和除湿设施，以便适应现场环境。变频器柜的设计和结构要符合国家标准。（详见监造细则相关标准。）变频器柜组是型钢框架，不小于2mm厚的钢板外壳，有很强的抗腐蚀和抗氧化作用，结构完善而不变形的全封闭结构，防护等级应符合IEC529，门、框架等总体装配平整，无波纹出现，提供支架以减少撞击，避免出现末加工的毛边，角、边缘焊接处牢固、平滑，避免出现裂缝接点和断纹。柜内所有连接导线都应该有相应的标号，以核对电缆的用途，从而形成完整的电气配线系统。并且布局合理，走线美观，满足工艺要求﹝3﹞设备所有板级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），主要有以下项目：系统电压过、欠压值的调整及保护；缺相保护；过热保护；驱动板电源、上下桥臂的互锁时间；过电流保护值；控制程序运行是否正常。（4）功率模块空载试验在功率模块的输入端接通三相输入电压、进行功能试验：直流母线的过压、欠压保护；功率模块的过热保护；三相输入缺相保护。（5）功率模块/控制单元（高温老化）条件：50℃±3℃、36被试验品包括：功率模块、控制单元、人机界面、光纤；目的：在高温环境后，检验被测品是否正常工作。（6）功率模块满载试验。高温老化后，模块的调试；再次检验模块的各项功能是否正常（见模块空载试验部分）；功率模块加额定电压、额定电流，满载运行试验；功率模块调试完毕后，向品质部报检。品质部对所报检的功率模块进行外观、电气性能等全面检查，合格后贴合格证；合格产品的入库。（7）整机外观与结构检验检查柜内元件的安装及规格型号；PLC、控制单元、开关电源、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、分压电阻、避雷器、低压继电器等。电气间隙和爬地距离；各部分的电气联接是否正确。（8）整机/系统检验绝缘电阻测试：功率柜、变压器柜输入、输出对地的绝缘电阻；（大于100兆欧姆）绝缘强度测试：功率柜、变压器柜输入、输出对地，输入、输出之间的耐压测试；（输入10kv交流50Hz、28kv、1min）(输出6kv交流50Hz、20kv、1min)（9）系统功能特性检验人机界面、PLC及其扩展模块的功能确认；系统故障报警确认；电源测试；预留接口、PLC程序与现场接点状态校验。（10）系统强电试验功率模块输出电压验证；（6000V）系统过、欠压保护确认；(过压11440V，欠压6930V)输入、输出波形，功率因数确认；光纤报警确认；冲击、飞车试验；缺相保护实验；系统连载带电机运行；（3小时）系统连续带电抗满载运行。（3小时，110%额定电流，详见出厂试验报告）（三）设备监造验收1设备监造验收的主要依据（1）设备采购合同eq\o\ac(○,1)全部与设备相关的参数、型号、数量、性能个其他要求。eq\o\ac(○,2)设备应配有的备品、备件数量。eq\o\ac(○,3)进度供货范围。eq\o\ac(○,4)设备安装、使用、维护说明书等技术文件。eq\o\ac(○,5)指导安装、培训等现场服务。（2）有关规范、标准和设计的技术要求、图纸及材料清单。2、设备监造验收的范围（1）设备设计（2）设备制造（3）设备检验3、设备监造验收的主要技术内容（1）设计图纸、文件与技术要求的差异复核，主要制造工艺与设计技术要求的差异复核。（2）原材料和元器件质量文件复核，包括主要原材料、协作件、配套元器件的质保书和进厂复验报告中的数据与设计要求的一致性。（3）关键零部件和组件的检验、试验报告和记录以及关键的工艺试验报告与检验、试验记录和复核。（4）设备主要零部件和组件的加工质量特性参数试验，工艺过程的监视和相关记录的核对。（5）检查完工设备的外观质量、尺寸、油漆、防护、包装等质量及相关文件、图纸和保证措施。（6）清点设备、配件和备品备件的数量，确认