日期：2022-11-06
包头能源万利一矿矿用变频器漏电保护技术与装置的研究与应用公开招标项目招标公告
本招标项目名称为：包头能源万利一矿矿用变频器漏电保护技术与装置的研究与应用公开招标，项目招标编号为：CEZB220308684， 本项目已具备招标条件，现对该项目进行国内资格后审公开招标。
2.1项目概况、招标范围及标段（包）划分： 矿用变频器是一种具有高频、高脉冲的电流变换设备，由于其自身内部复杂的结构以及IGBT等非线性元件的不同工作状态，给电网带来大量谐波的同时，也容易对附加直流检测回路造成电磁干扰，干扰漏电故障采样电压，使得原有的漏电保护装置不能正常工作。检漏继电器一般采用模拟电路设计，经过滤波、检测、比较等一系列处理电路后，驱动后级动作电路跳闸以实现漏电保护，同时可实现对电网整体绝缘状况的检测。检漏继电器的执行电路没有选择性，因此变频器产生的高频脉冲与谐波经常导致检漏继电器发生误动作，直接切断线路，严重时会引起变频器频繁断电，从而造成设备损坏，影响煤炭安全生产与工作效率，甚至危及人身安全。
另一方面，与同样电压等级、同样电缆长度的普通供电系统相比，带有变频器的供电系统发生人身触电事故时，流过人体的电流增大50%左右，且谐波成分复杂，触电死亡危险性增大。目前国内外均无可靠技术和装置解决这一难题。
众所周知，我国采用30mA作为工频交流的安全电流，煤炭行业以30mA·s作为人身触电不致死亡的安全参量。根据供电电缆总长度推算，煤矿井下660V 电网人身触电电流最高可达300mA，而当电网电压升高到1140V时，人身触电电流能增大到600mA，当电网电压升高到3300V 时，人身触电电流最高可达1A。当发生人身触电，断电时间在25ms以上时，660V及较低电压等级的供电系统的人身触电电流暂态有效值接近或小于Ⅲ级电气安全的水平，而1140V供电系统的人身触电电流暂态有效值会大于Ⅲ级电气安全极限电流值，甚至难以保证人身触电不致死亡的最低要求。
矿井低压电网在是否接入变频器两种情况下发生人身触电事故时的漏电流相差非常大，接入变频器后对人身触电安全会造成更大的威胁。如果线电压为 1140V，或分布电容增大，人身触电电流也会增大。当接入了变频器的1140V供电系统发生人身触电事故时，极有可能对人体造成更大危害，甚至死亡。因此，在1140V矿井低压变频供电系统中发生漏电故障或人身触电事故时需要快速切断线路，降低漏电电流存在时间或人身触电时间，保护设备和人身安全，将故障的危害程度降到最低。如何实时、有效地检测变频供电系统中电缆对地绝缘状况并实现正确的漏电保护，已然成为当前亟待解决的重大课题之一。
国内外研究学者们已经提出了许多漏电保护方案，基本能解决矿井电网各种漏电故障问题。但是对于矿井电网中加入变频器后的漏电保护尚无全面研究，目前的研究方案都是基于零序电流的选择性漏电保护，而基于附加直流漏电保护原理的方案几乎没有，检漏继电器无法准确对整个低压变频电网进行绝缘监测。检漏继电器作为安装在总馈电开关处的一级漏电保护装置，其重要性不言而喻，因此研究矿井低压变频供电系统的附加直流漏电保护技术具有极其重要的实用价值和理论意义。
然而，将采样值与固定的动作整定值进行比较的传统判断方法无法适应输出线路频率随时变化、线路对地分布电容也可能变化的情况，也无法消除PWM调制波造成的直流分量和高次谐波等因素的干扰，必须寻找新的自适应、自学习的漏电保护方法进行漏电故障的判断。
鉴于给变频器供电的矿井低压系统的漏电保护装置无法采用确切的动作整定值进行判断的实际状况，本项目拟通过自动跟踪分布电容、自动调整采样频率的方法提高煤矿井下漏电保护诊断的准确性与自适应性，除了深入研究变频器漏电故障的机理、特征和自适应算法外，还要研制相应的矿用隔爆型智能漏电保护装置并通过国家安标中心的煤安认证，将研制的漏电保护装置安装在万利一矿井下给变频器供电的移动变电站低压侧，保障煤矿井下采掘设备的安全供电。
主要研究内容及预期目标：
（1）成功研制一套矿用变频器供电系统漏电电流计算软件，通过输入额定电压、线路长度、导线截面积、漏电电阻值等参数，软件即可计算出漏电电流稳态有效值及故障暂态首周期有效值，用于系统评估人身触电安全水平。
（2）采用PLM（分段线性化）方法对变频器输出不同频率、供电电缆不同长度、人身触电故障发生在不同位置（变频器输入端和输出端）等情况下的触电电流变化规律研究。
（3）设计一套适合具有矿用变频器供电系统的附加方波直流检测选择性漏电保护电路，最多可检测矿用隔爆型移动变电站低压侧4条输出线路，每条线路每相对地绝缘电阻检测范围为0—1MΩ，对100kΩ以下的绝缘电阻测量最大相对误差为10%，对100kΩ以上、1MΩ以下的绝缘电阻测量最大相对误差为20%。
（4）研制能传变附加方波直流检测电流，也能传变交流1—100Hz零序电流的电流互感器，最大比差小于5%；
（5）分别研究低压馈出线路为4路、总长度从100m到3km变化、变频器台数为1—4、输出频率为1—100Hz、载波频率为1kHz或2kHz等各种不同情况下发生单相漏电故障、两相漏电故障、三相漏电故障时的零序电压、零序电流、谐波电流、采样信号等电量的变化规律（电路分析、模型建立、计算机仿真、谐波分析等）；
（6）成功研制“矿用隔爆型移动变电站低压侧变频供电系统智能选择性漏电保护装置”，且取得型式检验报告、防爆合格证、MA认证。
（7）生产3套“矿用隔爆型移动变电站低压侧变频供电系统智能选择性漏电保护装置”，并将其安装在万利一矿井下采掘工作面为变频器供电的矿用隔爆型移动变电站低压侧，正常试运行3个月，总结运行情况，提交工业运行试验报告。
（8）发表核心期刊论文2篇，申报发明专利2项，软件著作权1项，研究报告及验收资料一套。
项目总工期：项目研究时间24个月，自技术开发合同生效之日起计算。
2.2其他：/
3.1资质条件和业绩要求：
【1】资质要求：投标人须为依法注册的独立法人或其他组织，须提供有效的证明文件。
【2】财务要求：/
【3】业绩要求：2017年9月至投标截止日(以合同签订时间为准)，投标人须至少具有矿井供电系统方面技术研究的合同业绩2项。投标人须提供能证明本次招标业绩要求的合同扫描件,合同扫描件须至少包含：合同买卖双方盖章页、合同签订时间和业绩要求中的关键信息页。
【4】信誉要求：/
【5】
【6】其他主要人员要求：/
【7】设备要求：/
【8】其他要求：/
注：母子公司资质业绩不得互相借用。
3.2本项目不接受联合体投标。
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