煤矿用防爆高压变频器通用安全要求.doc

附件1 煤矿用防爆高压变频器通用安全要求 （试 行） 1 产品名称型号 名称煤矿用隔爆（兼本安）型高压变频器 型号 2 主要技术指标 至少应包括以下技术指标 （1）额定输入电压、额定输入电流； （2）额定输出电压、额定输出电流； （3）额定功率； （4）工作频率范围； （5）额定工作频率。 3 基本组成 一般由隔爆外壳、功率部件及控制单元、辅助电源、冷却系统等组成。 4 主要安全技术要求 4.1 防爆要求 4.1.1 防爆性能应符合GB3836.1～4-2010的基本要求。当具有远程控制、数据通信功能时，控制、通信信号应符合本质安全要求。 4.1.2 采用水冷方式降温时，冷却水管应视为防爆结构的一部分，与隔爆外壳一并进行内部点燃不传爆试验。 4.1.3 应具有储能元件强制放电功能和放电电路自检功能，并明确断电后允许滞后开盖时间，且应考虑不低于2倍的安全系数。 4.2 电气性能要求 4.2.1 介电性能 介电性能（包括额定冲击耐受电压、工频耐压和绝缘电阻）应符合MT/T661-2011中的规定。 4.2.2 温升 各个关键部件温升应符合GB/T12668.4-2006、GB3836.1-2010、GB/T11022-1999、GB14048.1-2006、MT/T661-2011等标准的规定。 4.2.3 轻载能力 在轻载条件下应能连续运行2h及以上，同时其辅助控制、辅助设备应工作正常。 4.2.4 效率 工作效率应在产品企业标准中规定，功率损耗容差应符合GB12668.4-2006第6.1.4条的要求。 4.2.5 电源电压波动 输入电源在85～110额定电压范围内波动时，应能正常工作。 4.2.6 过载能力 1.2倍额定负载可正常工作30min；1.5倍额定负载可正常工作1min。 4.2.7 保护性能 4.2.7.1 过电压保护 当输入电压高于110％额定电压时，保护动作，并有故障显示。 4.2.7.2 欠电压保护 当输入电压低于85％额定电压时，保护动作，并有故障显示。 4.2.7.3 断相保护 当输入或输出侧有断相情况发生时，保护动作，并有故障显示。 4.2.7.4 过载保护 加载至1.2倍额定负载，在20min内保护动作，并有故障显示；加载至1.5倍额定负载，1min内保护动作，并有故障显示。 4.2.7.5 瞬时断电保护 加载至额定负载，电源突然断电又恢复供电时，不能自起动。 4.2.7.6 主电路漏电闭锁 3.3kV变频器主电路对地绝缘电阻值降低到表1给出的动作值以下时，应实现主电路漏电闭锁，当绝缘电阻值大于动作值的1.5倍时，应解除主电路闭锁。6kV、10kV变频器主电路对地绝缘电阻值待定。 表1 漏电闭锁动作值 主电路额定工作电压，kV 单相动作值，kΩ 动作值允许误差， 3.3 120 20 4.2.7.7对地绝缘监视功能 应具有对地绝缘监视功能，并满足MT/T661-2011规定。 4.2.7.8 接地故障保护 接地线出现故障时，保护动作，并有故障显示。 4.2.7.9 短路保护 当输出任意两相短路时，保护动作，并有故障显示。 4.2.7.10 内水冷散热保护 采用内水冷却散热时，应具有温度保护和离子水浓度保护。当出现温度或离子水浓度超限时，保护动作，并有故障显示。 宜具备内水压力保护功能，当内水压力超出规定范围时，保护动作，并有故障显示。产品企业标准中应明确规定范围的具体数值。 4.2.7.11 外循环水水电联锁保护 采用外循环水水冷散热时，应具有水电联锁功能。当无外循环水时，保护动作，并有故障显示。 4.2.7.12 辅助电源故障保护 辅助电源系统出现故障时，保护动作，并有故障显示。 4.2.7.13 过程控制通信故障保护 过程控制通信出现故障情况时，保护动作，并有故障显示。 4.2.8 额定输出性能 4.2.8.1 具有恒转矩（或恒功率）特性时，在设计工作频率的范围内，输出转矩（或功率）不低于额定转矩（功率）。 4.2.8.2 具有其他输出特性的，应在产品技术文件中规定其特性曲线。 4.2.8.3 具有四象限运行的，应在产品技术文件中明确二、四象限的特征曲线。 4.2.9 转速变化率 在规定的调速范围内输出额定转矩时，转速变化率应不大于1％。 4.2.10 输出频率调节 输出频率应连续可调，分辨率应不低于0.1Hz。 4.2.11 加减速时间调节 加减速时间应连续可调，上限值不低于60s。 4.2.12 正反相序控制 应具有正反相序控制功能。 4.3 电磁兼容要求 4.3.1 电磁干扰（EMI）要求 4.3.1.1 传播电磁骚扰 传播电磁骚扰的极限值应符合IEC61800-3（2004）中6.4.2.4条的规定，极限值见表2。 表2 传播的电磁辐射骚扰的极限值 频带，MHz 电场强度分量，dB（μV/m） 30≤f≤230 50 230f≤1000 60 如果由于环境噪声或其他原因不能在10m处进行测试，执行GB12668.3-2003中6.2.1.2的规定。 4.3.1.2 传导骚扰电压 传导骚扰电压的极限值应符合IEC61800-3（2004）中6.4.2.2条的规定，极限值见表3。 表3 传导骚扰电压的极限值 电流值，A 频带，MHz 准峰值，dB（μV） 平均值，dB（μV） I≤100 0.15≤f0.50 100 90 0.5≤f5.0 86 76 5.0≤f30.0 90 80 I＞100 0.15≤f0.50 130 120 0.5≤f5.0 125 115 5.0≤f30.0 115 105 4.3.1.3 辅助电源端口的电磁辐射骚扰 对于辅助电源端口的电磁辐射骚扰的极限值应符合IEC61800-3（2004）中6.4.1.3条的规定，极限值见表4。 表4 传播的电磁辐射骚扰的极限值 频带，MHz 电场强度分量，dB（μV/m） 30≤f≤230 40 230f≤1000 47 如果由于环境噪声或其他原因不能在10m处进行测试，执行GB12668.3-2003中6.2.1.2的规定。 4.3.1.4 辅助电源端口的传导骚扰电压 对于辅助电源端口的传导骚扰电压的极限值应符合IEC61800-3（2004）中6.4.1.1条的规定，极限值见表5。 表5 传导电磁骚扰的极限值 频带，MHz 准峰值，dB（μV） 平均值，dB（μV） 0.15≤f0.50 79 66 0.5≤f5.0 73 60 5.0≤f30.0 73 60 4.3.2 电磁敏感度（EMS） 控制回路以及辅助电源端口的电磁敏感度（EMS），应符合IEC61800-3（2004）中5.3.3条的规定。 4.4 对电网的影响 4.4.1 电压谐波畸变率 电压谐波畸变率应符合GB/T14549-1993中第4条的规定（3.3 kV等级按6kV规定执行），极限值见表6。 表6 电压谐波畸变率 电网电压 kV 电压总谐波畸变率 ％ 各谐波电压奇次含有率 ％ 各谐波电压偶次含有率％ 0.38 5.0 4.0 2.0 3.3、6、10 4.0 3.2 1.6 4.4.2 电流谐波含量 电流谐波含量应符合GB/T14549-1993中第5条的规定（3.3kV等级按6kV规定执行），极限值见表7。 表7 电流谐波允许值 标准 电压 kV 基准短 路容量MVA 谐波次数及谐波电流允许值，A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12 3.3、6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9.0 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8 10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 3.7 4.1 3.2 6.1 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 注如果测试现场的电网容量不能够满足要求，电流谐波的允许值按GB/T14549-1993附录B公式计算 4.4.3 频率允许偏差 按照GB/T15945-2008的要求，正常频率偏差不超过0.2Hz。 4.4.4 三相电压允许不平衡度 按照GB/T15543-2008的要求，负序电压不平衡度不超过2％，短时不得超过4％。 4.4.5 电压允许偏差 按照GB/T12325-2008的要求，三相电压允许偏差为标称系统电压的7。 4.5 其他要求 4.5.1 外冷却管路承压能力 外冷水管路应能承受2.5倍工作压力、历时5min的承压能力试验。 4.5.2 配套用设备 应与矿用防爆高压配电装置配套使用。产品技术文件中还应明确配套用的变压器、电动机技术要求。 5 试验方法 5.1 防爆性能试验 防爆性能检验项目按照GB3836.1～4-2010的相关要求进行。 5.2 电气性能试验 5.2.1 除内水冷散热保护、外循环水水电联锁保护项目外的电气性能 按照GB/T12668.4-2006、GB/T11022-1999、GB14048.1-2006、MT/T661的相关要求进行检验，检验过程时应与配套的谐波滤波器（必要时）、变压器和电机形成调速系统。 5.2.2 内水冷散热保护 模拟冷却水温度或散热板温度上升到规定值，温控元件应保护动作。 5.2.3外循环水水电联锁保护 模拟外循环水的进水电磁阀未打开，变频器应不能工作。 5.3 电磁兼容试验 电磁兼容检验项目按照GB12668.3-2003、GB/T12668.4-2006、IEC61800-3（2004）等标准相关要求进行。 5.4 对电网影响试验 按照GB/T14549-1993、GB/T15945-2008、GB/T15543-2008、GB/T12325-2008等标准相关要求进行。 6 检验规则 6.1 出厂检验 应逐台进行出厂检验，检验合格后方可出厂。出厂检验项目见表8。 6.2 型式检验 有下列情况之一者，应进行型式检验，型式检验项目见表8 （1）新产品的试制定型和老产品转厂生产； （2）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变可取影响产品性能时； （3）正常生产每五年进行一次； （4）停产一年后再次恢复生产时； （5）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时； （6）国家相关机构提出进行型式检验要求时。 表8 检验项目 序号 检 验 项 目 检 验 分 类 型式检验 出厂检验 1 防爆性能 √ ● 2 额定冲击耐受电压 √ 3 工频耐压 √ √ 4 绝缘电阻 √ √ 5 温升 √ 6 轻载试验 √ √ 7 效率试验 √ 8 电源电压波动 √ 9 过载能力 √ 10 过电压保护 √ √ 11 欠电压保护 √ √ 12 断相保护 √ √ 13 过载保护1 √ √ 14 瞬时断电保护2 √ √ 15 主电路漏电闭锁 √ √ 16 对地绝缘监视 √ √ 17 接地故障保护 √ √ 18 短路保护 √ √ 19 内水冷散热保护 √ √ 20 外循环水水电联锁保护 √ √ 21 辅助电源故障保护 √ √ 22 过程控制通信故障保护 √ √ 23 额定输出性能 √ √ 24 转速变化率 √ √ 25 输出频率调节 √ √ 26 加减速时间调节 √ √ 27 正反相序控制 √ √ 28 传播电磁骚扰 √ 29 传导骚扰电压 √ 30 辅助电源端口的电磁辐射骚扰 √ 31 辅助电源端口的传导骚扰电压 √ 32 电磁敏感度 √ 33 电压谐波畸变率 √ √ 34 电流谐波含量 √ √ 35 频率允许偏差 √ 36 三相电压允许不平衡度 √ 37 电压允许偏差 √ “√”表示检验项目；“”表示不检验项目；“●”表示根据GB3836.1～4-2010的相关要求进行。 注1 过载保护可以用模拟方法进行； 注2 瞬时断电保护出厂检验时可在空载状态下进行。 6.3 判定 产品检验项目有一项不合格，则判该产品不合格。 13