高(gao)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)動機(ji)(ji)在(zai)未進行調速(su)(su)改(gai)(gai)造(zao)之(zhi)前，由電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)上(shang)口的(de)(de)斷(duan)路器(qi)控(kong)制啟停(ting)，電(dian)(dian)(dian)動機(ji)(ji)直(zhi)接與母線(xian)連(lian)接，定速(su)(su)運行。在(zai)進行變頻(pin)調速(su)(su)改(gai)(gai)造(zao)后，電(dian)(dian)(dian)動機(ji)(ji)與母線(xian)之(zhi)間(jian)除了原(yuan)來的(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)斷(duan)路器(qi)外，還增加了一(yi)套(tao)高(gao)壓(ya)(ya)變頻(pin)調速(su)(su)裝置。隨著(zhu)變頻(pin)器(qi)使用的(de)(de)增多，工程技術人員發現當變頻(pin)器(qi)出(chu)現故障，需要(yao)檢修時，電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)就不得不停(ting)下(xia)來，不能滿(man)足現場連(lian)續生產的(de)(de)要(yao)求(qiu)。為此，工程技術人員又在(zai)變頻(pin)器(qi)和電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)、母線(xian)之(zhi)間(jian)增加了一(yi)套(tao)切(qie)換裝置，以滿(man)足電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)連(lian)續運轉(zhuan)的(de)(de)要(yao)求(qiu)。

根據切(qie)換開關的不同，變頻器的旁路(lu)方(fang)案(an)分(fen)為手動(dong)旁路(lu)方(fang)式與自動(dong)旁路(lu)方(fang)式。下面分(fen)別(bie)介紹如下：

1 兩(liang)種旁(pang)路方式的介紹

1.1 一拖一手動旁路方式(shi)

1.1.1 基(ji)本原(yuan)理

一拖一手動旁路方式(shi)是由3個(ge)高壓隔離開(kai)關qs1、qs2和(he)qs3組成，如圖1所示(shi)。要求(qiu)qs2和(he)qs3不能同時(shi)(shi)閉(bi)(bi)合，在(zai)機械上實(shi)現互(hu)鎖。變頻運(yun)行時(shi)(shi)，qs1和(he)qs2閉(bi)(bi)合，qs3斷開(kai)；工頻運(yun)行時(shi)(shi)，qs3閉(bi)(bi)合，qs1和(he)qs2斷開(kai)。

1.1.2 詳(xiang)細介紹

（1）隔(ge)離開(kai)關(guan)分別(bie)選用gn19系列單投(tou)和雙投(tou)戶內高壓(ya)隔(ge)離開(kai)關(guan)，相間(jian)距為210mm；單投(tou)隔(ge)離開(kai)關(guan)的(de)進線端(duan)的(de)三個絕緣端(duan)子為高壓(ya)帶(dai)電顯示裝置的(de)三個傳感器；

（2）照明(ming)燈(deng)為(wei)柜門式照明(ming)燈(deng)；

（3）避雷器采用三相組(zu)合式；

（4）外加輸(shu)入、輸(shu)出(chu)端子(zi)；工頻(pin)(pin)、變頻(pin)(pin)指示。

（5）標準柜(ju)體尺寸（長×寬×高）：1200mm×1200mm×2320mm

1.1.3 優缺點

（1）優點

在檢修變頻器時，有明(ming)顯斷(duan)電時間，能夠保證人(ren)身(shen)安全(quan)，同時也可(ke)(ke)手動使(shi)負載投入工頻電網運(yun)行；手動旁路可(ke)(ke)人(ren)為(wei)判斷(duan)故障后再切換，比較安全(quan)；造(zao)價低(di)等。

（2）缺點

負載在倒入(ru)工頻運行時必須人工干預(yu)，這不(bu)符合有些現場工況不(bu)能(neng)停機的要求。

1.2 一拖一自動旁(pang)路方式(shi)

1.2.1 基(ji)本原理(li)

一拖一自動(dong)旁路(lu)方式是由3個高壓真(zhen)(zhen)空開關（電(dian)流(liu)小于300a時(shi)(shi)選(xuan)用真(zhen)(zhen)空接觸器，電(dian)流(liu)大于300a時(shi)(shi)選(xuan)用真(zhen)(zhen)空斷路(lu)器）km1、km2和(he)km3組成，如圖2所示(shi)。要求km1、km2不能(neng)和(he)km3同時(shi)(shi)閉合，在(zai)電(dian)氣上實現(xian)互鎖(suo)。變頻(pin)運(yun)行時(shi)(shi)，km1和(he)km2閉合，km3斷開；工頻(pin)運(yun)行時(shi)(shi)，km3閉合，km1和(he)km2斷開。

1.2.2 優缺點

（1）優點

在變頻器(qi)出現(xian)嚴(yan)重故障時(shi)，系(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)自(zi)動轉入工頻電網中，斷開變頻調速系(xi)統(tong)時(shi)，而負載不需要停(ting)機，滿足現(xian)場不能(neng)停(ting)機的(de)要求(qiu)。

（2）缺點

價格(ge)比較高(gao)，使用(yong)復雜。電(dian)機(ji)由變(bian)頻(pin)運(yun)行(xing)時向(xiang)工頻(pin)運(yun)行(xing)轉換(huan)，自動旁路開(kai)關一般也不會(hui)有(you)問題。但有(you)一點例(li)外，即如果(guo)是由于電(dian)機(ji)及其(qi)負載的故障引(yin)起變(bian)頻(pin)器停機(ji)，再次旁路，有(you)可能使故障擴大化。例(li)如變(bian)頻(pin)器過流時，因為變(bian)頻(pin)器自身無法判斷是自身問題還是電(dian)機(ji)出現異常（例(li)如堵轉、掃膛(tang)、匝間短(duan)路等(deng)）。此時將電(dian)機(ji)直接投(tou)入電(dian)網工頻(pin)運(yun)行(xing)，會(hui)造成(cheng)(cheng)更大的損壞。此外，當電(dian)機(ji)在低于工頻(pin)的轉速下運(yun)行(xing)時，如果(guo)自動切換(huan)到(dao)工頻(pin)，電(dian)機(ji)轉速突然升高(gao)，爐膛(tang)負壓、風量(liang)等(deng)參數會(hui)發生突變(bian)，這(zhe)時，用(yong)戶需(xu)要(yao)考慮(lv)，在采取(qu)應(ying)對(dui)(dui)措施之前(qian)的短(duan)時間內，會(hui)不會(hui)對(dui)(dui)生產造成(cheng)(cheng)影(ying)響。而手動旁路時，可事先采取(qu)應(ying)對(dui)(dui)措施再重新(xin)啟動電(dian)機(ji)，上述問題不存在。

2.3 手動一(yi)拖二(er)旁路方式介紹(shao)

系統主回(hui)路(lu)采(cai)用(yong)變頻器加配套手動(dong)旁路(lu)開(kai)關柜，雙電(dian)源供電(dian)，一拖二控(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)式。以實現1臺(tai)變頻器可控(kong)制(zhi)(zhi)2臺(tai)電(dian)動(dong)機的(de)軟啟(qi)動(dong)和控(kong)制(zhi)(zhi)2臺(tai)電(dian)動(dong)機中的(de)任何一臺(tai)變頻運(yun)行，或(huo)通過旁路(lu)柜實現電(dian)動(dong)機工頻運(yun)行的(de)目的(de)，如圖3所(suo)示。

圖(tu)中qf2、qf3為高壓開(kai)關，qs1、qs2、qs3、qs4、qs5、qs6為旁路開(kai)關柜手動(dong)隔離開(kai)關，m1、m2為電動(dong)機。

1.3.1 主回路工作原理(li)

以m1號電動機運(yun)(yun)行為例，手動斷開(kai)qs3，閉合qs1、qs2，變頻器選擇(ze)“變頻運(yun)(yun)行”位置，將(jiang)qf2閉合，即可實現(xian)m1號電動機變頻運(yun)(yun)行。

手動斷(duan)開(kai)qs1、qs2，閉合(he)qs3，閉合(he)qf2，即可實現m1工頻運行。斷(duan)開(kai)qf2，即可實現m1號(hao)電(dian)動機工頻停(ting)機。

斷開qs1、qs2、qs4、qs5，即可實(shi)現變頻(pin)器安全檢(jian)修。

qs2和(he)qs3之間(jian)、qs5和(he)qs6之間(jian)均存(cun)在機械(xie)互鎖關(guan)系(xi)；qs1和(he)qs4之間(jian)、qs2和(he)qs5之間(jian)存(cun)在電氣互鎖關(guan)系(xi)，防止短(duan)路。

即：當m1號電(dian)(dian)動機(ji)使用ⅰ段(duan)供(gong)電(dian)(dian)變頻(pin)運行時， qs1、qs2閉合(he)，qs3、qs4、qs5均被(bei)互鎖，不能(neng)閉合(he)。當m1使用ⅰ段(duan)供(gong)電(dian)(dian)工頻(pin)運行時，qs3閉合(he)， qs1、qs2被(bei)互鎖，不能(neng)閉合(he)。

m2號電動機操作要求(qiu)與m1號電動機相(xiang)類似，互鎖、保護也與m1號電動機類似。

1.3.2 變頻器與高壓開關的(de)信號聯鎖

為保證(zheng)高(gao)壓(ya)(ya)變(bian)頻(pin)器的安全運(yun)行，變(bian)頻(pin)器與高(gao)壓(ya)(ya)開(kai)關有如(ru)下(xia)信號聯(lian)鎖：

（1）變頻(pin)器給每個高壓開(kai)關（qf2、qf3）各提供“合閘允許(xu)(xu)”觸點(dian)一對（無源觸點(dian)、閉合有(you)效），在(zai)觸點(dian)閉合時，高壓開(kai)關才(cai)允許(xu)(xu)閉合。

（2）變頻器給每(mei)個高壓(ya)開關(guan)（qf2、qf3）各提供“緊(jin)急(ji)分(fen)(fen)斷”觸(chu)點一對(dui)（無(wu)源觸(chu)點、閉合有(you)效），在(zai)觸(chu)點閉合時(shi)，高壓(ya)開關(guan)必須(xu)立即分(fen)(fen)斷。

（3）高壓(ya)開(kai)關（qf2、qf3）各提(ti)供“開(kai)關已合閘” 觸點(dian)一對（無源觸點(dian)、閉(bi)合有效）至變(bian)頻器，用于高壓(ya)隔離開(kai)關的電(dian)磁鎖回路操作。

2 兩種旁路方案(an)優缺點比較

根據利(li)德華福(fu)公司近2000多套運(yun)行業績的(de)統計，大部分的(de)客(ke)戶(hu)選擇手動旁路方案。與自動旁路方案比較(jiao)，二(er)者的(de)區別如附(fu)表所示。

3 電力行業應(ying)用情況

手動(dong)旁路方案(an)和自(zi)動(dong)旁路方案(an)在現場均(jun)有大量成功應用案(an)例(li)，但是絕大部電力(li)行業客戶選擇手動(dong)旁路方案(an)。主要(yao)的理(li)由如(ru)下：

（1）一般鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)的風機均為雙側配置，當(dang)一側的變(bian)頻器發生(sheng)故(gu)障時，dcs會自動將(jiang)另外一側的變(bian)頻器提速，執行rb功能，從而(er)保證(zheng)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)燃燒的連(lian)續性，不會發生(sheng)突(tu)然(ran)的滅火事故(gu)，鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)允許(xu)短時間(jian)內單(dan)側風機允許(xu)。

（2）變(bian)頻器設計有(you)升速(su)(su)限流功(gong)能，當(dang)需要短時間內快(kuai)速(su)(su)加速(su)(su)時，變(bian)頻器不因負(fu)載的劇烈增加而發生過流。

（3）當一側重要輔機停(ting)運后(hou)，dcs會自動執行rb功能(neng)，這符合用(yong)戶的操作習慣。

（4）風機類負載手動旁路柜滿足大部分客戶(hu)的要求，對于選(xuan)擇自(zi)動旁路柜的現場，需要注意旁路切換系(xi)統(tong)與熱工系(xi)統(tong)的配合銜接問題，避免(mian)突然切換造成系(xi)統(tong)的劇烈擾動。

4 結束語

對于(yu)手(shou)(shou)(shou)動(dong)、自(zi)動(dong)切(qie)換方(fang)(fang)(fang)案，應(ying)按(an)照(zhao)現場(chang)實(shi)際的情況(kuang)進行(xing)選(xuan)擇。一(yi)般(ban)來說，筆者(zhe)建議客(ke)戶選(xuan)用(yong)手(shou)(shou)(shou)動(dong)旁路(lu)(lu)方(fang)(fang)(fang)案，變(bian)頻(pin)器故障后(hou)通過對高壓(ya)隔離開(kai)關的手(shou)(shou)(shou)工(gong)(gong)操作即可(ke)將電機(ji)(ji)轉為工(gong)(gong)頻(pin)運(yun)(yun)行(xing)，其經(jing)濟性、可(ke)靠(kao)性都非常(chang)高。此外(wai)，相對于(yu)自(zi)動(dong)旁路(lu)(lu)方(fang)(fang)(fang)案，手(shou)(shou)(shou)動(dong)切(qie)換方(fang)(fang)(fang)案一(yi)次(ci)和二次(ci)回路(lu)(lu)均(jun)非常(chang)簡單(dan)，檢修維(wei)護(hu)方(fang)(fang)(fang)便。對于(yu)自(zi)動(dong)旁路(lu)(lu)方(fang)(fang)(fang)案，要(yao)有針對性的使用(yong)，例如在小型熱電生產單(dan)位，鍋(guo)爐(lu)風機(ji)(ji)配置為單(dan)引、單(dan)送(song)，電機(ji)(ji)變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)后(hou)一(yi)旦變(bian)頻(pin)器運(yun)(yun)行(xing)中需要(yao)停(ting)(ting)機(ji)(ji)，而鍋(guo)爐(lu)燃(ran)(ran)燒又不允(yun)許電機(ji)(ji)停(ting)(ting)下來，此時選(xuan)擇自(zi)動(dong)旁路(lu)(lu)切(qie)換就(jiu)是非常(chang)適合的。對于(yu)大型發電機(ji)(ji)組，引、送(song)風機(ji)(ji)，一(yi)次(ci)風機(ji)(ji)等(deng)重要(yao)鍋(guo)爐(lu)輔機(ji)(ji)，均(jun)為兩側配置，單(dan)側輔機(ji)(ji)跳(tiao)機(ji)(ji)后(hou)，鍋(guo)爐(lu)仍可(ke)維(wei)持燃(ran)(ran)燒，短時間內(nei)不存在停(ting)(ting)爐(lu)的風險，此時選(xuan)用(yong)自(zi)動(dong)旁路(lu)(lu)方(fang)(fang)(fang)案就(jiu)沒什(shen)么必要(yao)了，手(shou)(shou)(shou)動(dong)旁路(lu)(lu)切(qie)換完全可(ke)以滿足實(shi)際的生產工(gong)(gong)藝(yi)要(yao)求。

總之，合理的選擇技術方案，不但可以降低設備采購成本，而且可以大大提高系統的可靠性，提升變頻調速系統的整體性價比，從而在長期的運行中取得最大化的經濟利益。如果您不知道如何選擇技術方案，得潤電氣可以幫您定制屬于您自己的專屬旁路柜。

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