高壓電動(dong)機(ji)(ji)在未進(jin)行調(diao)速(su)(su)改(gai)造之(zhi)(zhi)(zhi)前，由電機(ji)(ji)上口的(de)斷路器控制(zhi)啟停，電動(dong)機(ji)(ji)直接與母線(xian)(xian)連接，定速(su)(su)運(yun)行。在進(jin)行變(bian)(bian)(bian)頻(pin)(pin)調(diao)速(su)(su)改(gai)造后，電動(dong)機(ji)(ji)與母線(xian)(xian)之(zhi)(zhi)(zhi)間除了(le)原來(lai)的(de)高壓斷路器外(wai)，還增加了(le)一(yi)套(tao)(tao)高壓變(bian)(bian)(bian)頻(pin)(pin)調(diao)速(su)(su)裝置(zhi)。隨著變(bian)(bian)(bian)頻(pin)(pin)器使用的(de)增多，工程技術(shu)人(ren)員發現(xian)當變(bian)(bian)(bian)頻(pin)(pin)器出現(xian)故障，需要檢修時，電機(ji)(ji)就不得(de)不停下(xia)來(lai)，不能(neng)滿(man)足(zu)現(xian)場連續(xu)生產的(de)要求(qiu)。為此，工程技術(shu)人(ren)員又在變(bian)(bian)(bian)頻(pin)(pin)器和電機(ji)(ji)、母線(xian)(xian)之(zhi)(zhi)(zhi)間增加了(le)一(yi)套(tao)(tao)切換裝置(zhi)，以滿(man)足(zu)電機(ji)(ji)連續(xu)運(yun)轉的(de)要求(qiu)。

根據切換開關的不(bu)同，變頻(pin)器的旁路(lu)方(fang)(fang)案分為手動旁路(lu)方(fang)(fang)式與自動旁路(lu)方(fang)(fang)式。下面分別介紹如(ru)下： 

一、兩種旁路(lu)方式的介紹

1.1 一拖一手動旁(pang)路方式

1.1.1 基本原(yuan)理

一拖一手動旁路方(fang)式是(shi)由3個高壓隔離(li)開(kai)關qs1、qs2和qs3組成，如(ru)圖1所(suo)示。要求qs2和qs3不能同時(shi)閉(bi)合(he)(he)(he)，在(zai)機(ji)械上(shang)實現互鎖。變頻運行(xing)時(shi)，qs1和qs2閉(bi)合(he)(he)(he)，qs3斷開(kai)；工頻運行(xing)時(shi)，qs3閉(bi)合(he)(he)(he)，qs1和qs2斷開(kai)。

1.1.2 詳細介紹(shao)

（1）隔離(li)開關分別選(xuan)用gn19系列單投和雙投戶內高壓隔離(li)開關，相間距為(wei)210mm；單投隔離(li)開關的進線(xian)端(duan)的三個(ge)絕緣端(duan)子為(wei)高壓帶電(dian)顯示裝置(zhi)的三個(ge)傳感器；

（2）照明燈為柜門式(shi)照明燈；

（3）避雷器采用三相(xiang)組合式；

（4）外(wai)加輸入、輸出(chu)端子；工(gong)頻(pin)、變頻(pin)指示。

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

1.1.3 優缺點

（1）優點

在檢修(xiu)變頻器時(shi)，有明顯(xian)斷電(dian)時(shi)間，能夠保證人身安全，同時(shi)也(ye)可手(shou)動使負載投入工(gong)頻電(dian)網運(yun)行(xing)；手(shou)動旁路可人為判斷故障后再(zai)切(qie)換(huan)，比較安全；造價低等(deng)。

（2）缺點

負(fu)載(zai)在倒入工(gong)頻運行(xing)時必須人(ren)工(gong)干預，這不(bu)符合有(you)些現場(chang)工(gong)況不(bu)能停機(ji)的要求。

1.2 一(yi)拖一(yi)自動旁(pang)路方(fang)式

1.2.1 基本原理

一拖一自(zi)動(dong)旁路方式(shi)是由3個高壓真(zhen)空(kong)(kong)(kong)開關（電(dian)流小于(yu)300a時選用(yong)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)接(jie)觸器，電(dian)流大于(yu)300a時選用(yong)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)斷(duan)路器）km1、km2和(he)(he)km3組(zu)成，如圖2所示(shi)。要求km1、km2不能和(he)(he)km3同(tong)時閉(bi)合(he)，在電(dian)氣上實現互鎖。變(bian)頻運行時，km1和(he)(he)km2閉(bi)合(he)，km3斷(duan)開；工頻運行時，km3閉(bi)合(he)，km1和(he)(he)km2斷(duan)開。

1.2.2 優缺點

（1）優點

在變(bian)頻(pin)器出現(xian)嚴重(zhong)故障時，系統(tong)能(neng)夠自動(dong)轉入(ru)工頻(pin)電網中，斷開(kai)變(bian)頻(pin)調速系統(tong)時，而(er)負載不需要(yao)停(ting)(ting)機(ji)，滿足現(xian)場(chang)不能(neng)停(ting)(ting)機(ji)的要(yao)求。

（2）缺點

價格比較高(gao)，使用復雜。電(dian)(dian)機(ji)(ji)由變(bian)(bian)(bian)頻運(yun)(yun)(yun)行(xing)時(shi)(shi)向工頻運(yun)(yun)(yun)行(xing)轉換(huan)(huan)，自(zi)動(dong)旁路開關一般也不(bu)會(hui)有(you)問(wen)題。但(dan)有(you)一點例外(wai)，即(ji)如果是由于(yu)(yu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)及(ji)其(qi)負載的(de)故障引起(qi)變(bian)(bian)(bian)頻器停機(ji)(ji)，再(zai)次旁路，有(you)可能(neng)使故障擴大化。例如變(bian)(bian)(bian)頻器過流(liu)時(shi)(shi)，因為變(bian)(bian)(bian)頻器自(zi)身(shen)無法判斷是自(zi)身(shen)問(wen)題還是電(dian)(dian)機(ji)(ji)出現異常（例如堵(du)轉、掃膛、匝間短(duan)(duan)路等(deng)）。此時(shi)(shi)將電(dian)(dian)機(ji)(ji)直接投入電(dian)(dian)網工頻運(yun)(yun)(yun)行(xing)，會(hui)造(zao)成更大的(de)損(sun)壞。此外(wai)，當(dang)電(dian)(dian)機(ji)(ji)在低于(yu)(yu)工頻的(de)轉速下(xia)運(yun)(yun)(yun)行(xing)時(shi)(shi)，如果自(zi)動(dong)切換(huan)(huan)到工頻，電(dian)(dian)機(ji)(ji)轉速突(tu)然升高(gao)，爐膛負壓、風(feng)量等(deng)參數會(hui)發(fa)生突(tu)變(bian)(bian)(bian)，這時(shi)(shi)，用戶需要考慮，在采取應對措施之(zhi)前的(de)短(duan)(duan)時(shi)(shi)間內，會(hui)不(bu)會(hui)對生產(chan)造(zao)成影響。而手動(dong)旁路時(shi)(shi)，可事先采取應對措施再(zai)重新啟動(dong)電(dian)(dian)機(ji)(ji)，上述(shu)問(wen)題不(bu)存(cun)在。

2.3 手動一(yi)拖二旁路方式(shi)介紹

系統主(zhu)回路(lu)(lu)采用(yong)變(bian)頻(pin)(pin)器加配套手動(dong)旁路(lu)(lu)開關柜(ju)，雙電(dian)源供電(dian)，一拖(tuo)二控(kong)制(zhi)方式。以實(shi)現(xian)1臺(tai)(tai)變(bian)頻(pin)(pin)器可控(kong)制(zhi)2臺(tai)(tai)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)軟(ruan)啟動(dong)和控(kong)制(zhi)2臺(tai)(tai)電(dian)動(dong)機(ji)中(zhong)的(de)任何一臺(tai)(tai)變(bian)頻(pin)(pin)運(yun)行(xing)(xing)，或通過旁路(lu)(lu)柜(ju)實(shi)現(xian)電(dian)動(dong)機(ji)工頻(pin)(pin)運(yun)行(xing)(xing)的(de)目的(de)，如圖3所示。

圖中(zhong)qf2、qf3為(wei)高壓開關(guan)，qs1、qs2、qs3、qs4、qs5、qs6為(wei)旁路開關(guan)柜(ju)手動隔離開關(guan)，m1、m2為(wei)電動機。

2.3.1 主回路工作原理

以m1號電動機運行(xing)為例，手(shou)動斷開qs3，閉合(he)qs1、qs2，變頻(pin)器選擇“變頻(pin)運行(xing)”位(wei)置，將qf2閉合(he)，即可實(shi)現m1號電動機變頻(pin)運行(xing)。

手動斷(duan)(duan)開(kai)qs1、qs2，閉合qs3，閉合qf2，即可實現(xian)m1工頻(pin)運行(xing)。斷(duan)(duan)開(kai)qf2，即可實現(xian)m1號電(dian)動機工頻(pin)停(ting)機。

斷開qs1、qs2、qs4、qs5，即(ji)可實現(xian)變頻器安全檢修。

qs2和(he)qs3之(zhi)間(jian)、qs5和(he)qs6之(zhi)間(jian)均(jun)存(cun)在機械互(hu)鎖關(guan)系；qs1和(he)qs4之(zhi)間(jian)、qs2和(he)qs5之(zhi)間(jian)存(cun)在電(dian)氣(qi)互(hu)鎖關(guan)系，防止短路。

即：當m1號電(dian)動機使用(yong)ⅰ段供電(dian)變頻運行時(shi)， qs1、qs2閉合(he)，qs3、qs4、qs5均被互(hu)鎖(suo)，不(bu)能(neng)閉合(he)。當m1使用(yong)ⅰ段供電(dian)工頻運行時(shi)，qs3閉合(he)， qs1、qs2被互(hu)鎖(suo)，不(bu)能(neng)閉合(he)。

m2號電動(dong)機(ji)操作要求與m1號電動(dong)機(ji)相類似(si)，互鎖、保護也(ye)與m1號電動(dong)機(ji)類似(si)。

2.3.2 變頻(pin)器與高壓開(kai)關的信號聯鎖(suo)

為保證高(gao)壓變頻器的安全運行，變頻器與高(gao)壓開關有(you)如下信號聯鎖：

（1）變頻器給每個高(gao)壓開(kai)(kai)關(guan)(guan)（qf2、qf3）各提供“合(he)閘允(yun)許”觸(chu)點一對（無源觸(chu)點、閉合(he)有效），在觸(chu)點閉合(he)時(shi)，高(gao)壓開(kai)(kai)關(guan)(guan)才允(yun)許閉合(he)。

（2）變頻器給每個高壓(ya)開關（qf2、qf3）各提供(gong)“緊急分斷(duan)”觸點一對（無源(yuan)觸點、閉(bi)合有效(xiao)），在觸點閉(bi)合時，高壓(ya)開關必須立即(ji)分斷(duan)。

（3）高壓開關(guan)（qf2、qf3）各提供“開關(guan)已合(he)閘” 觸(chu)點一(yi)對(dui)（無(wu)源觸(chu)點、閉合(he)有(you)效）至變頻器，用于高壓隔離開關(guan)的電磁鎖回(hui)路操作。

二、兩種旁路方案優缺點比(bi)較

根據利(li)德(de)華福公司近2000多套運行業績的(de)統(tong)計(ji)，大部分的(de)客戶選擇手動(dong)旁(pang)路方案(an)。與自動(dong)旁(pang)路方案(an)比較，二者的(de)區別如附(fu)表所示。

三、電力行業應(ying)用情況

手(shou)動(dong)旁(pang)路方案和自動(dong)旁(pang)路方案在現場(chang)均有大量成功應用案例(li)，但是絕大部電力行業客戶選(xuan)擇手(shou)動(dong)旁(pang)路方案。主要的理由如下(xia)：

（1）一般鍋爐的風(feng)機均為(wei)雙(shuang)側(ce)配置(zhi)，當一側(ce)的變(bian)頻器(qi)發生故障時，dcs會自動(dong)將另外(wai)一側(ce)的變(bian)頻器(qi)提(ti)速(su)，執(zhi)行rb功(gong)能，從而(er)保證(zheng)鍋爐燃(ran)燒的連續性(xing)，不會發生突(tu)然的滅火事故，鍋爐允(yun)許短時間內單(dan)側(ce)風(feng)機允(yun)許。

（2）變頻器設計有升速限流功能，當需(xu)要短時間內快速加速時，變頻器不(bu)因負載的(de)劇(ju)烈增加而發(fa)生過流。

（3）當一側(ce)重要(yao)輔(fu)機停運后(hou)，dcs會自(zi)動執行rb功能，這(zhe)符(fu)合用戶的操作習慣。

（4）風機類負載手(shou)動旁(pang)路柜滿足(zu)大部分客(ke)戶的要求，對于(yu)選擇自(zi)動旁(pang)路柜的現場(chang)，需要注意旁(pang)路切換(huan)系統(tong)與熱(re)工(gong)系統(tong)的配合銜接(jie)問題，避免突然切換(huan)造(zao)成系統(tong)的劇烈擾動。

四、結束語

對(dui)于(yu)手動(dong)(dong)、自(zi)動(dong)(dong)切(qie)(qie)換方(fang)(fang)案，應(ying)按(an)照(zhao)現場實(shi)際的(de)情況(kuang)進行(xing)(xing)選(xuan)擇(ze)。一(yi)般來說，筆者建議客(ke)戶(hu)選(xuan)用(yong)手動(dong)(dong)旁(pang)(pang)(pang)路(lu)方(fang)(fang)案，變頻(pin)器故障后通過對(dui)高壓(ya)隔離開關的(de)手工操作(zuo)即(ji)可將(jiang)電(dian)機(ji)轉(zhuan)為工頻(pin)運行(xing)(xing)，其經濟(ji)性(xing)、可靠性(xing)都(dou)非(fei)常高。此外，相對(dui)于(yu)自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)(pang)路(lu)方(fang)(fang)案，手動(dong)(dong)切(qie)(qie)換方(fang)(fang)案一(yi)次(ci)(ci)和二次(ci)(ci)回路(lu)均非(fei)常簡(jian)單(dan)(dan)，檢修維護方(fang)(fang)便。對(dui)于(yu)自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)(pang)路(lu)方(fang)(fang)案，要(yao)(yao)(yao)有針(zhen)對(dui)性(xing)的(de)使用(yong)，例(li)如在(zai)小型熱電(dian)生(sheng)產(chan)(chan)單(dan)(dan)位(wei)，鍋(guo)爐(lu)風(feng)機(ji)配置為單(dan)(dan)引(yin)、單(dan)(dan)送，電(dian)機(ji)變頻(pin)改造后一(yi)旦變頻(pin)器運行(xing)(xing)中需(xu)要(yao)(yao)(yao)停機(ji)，而(er)鍋(guo)爐(lu)燃燒(shao)又(you)不允許電(dian)機(ji)停下來，此時選(xuan)擇(ze)自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)(pang)路(lu)切(qie)(qie)換就是非(fei)常適合的(de)。對(dui)于(yu)大型發(fa)電(dian)機(ji)組，引(yin)、送風(feng)機(ji)，一(yi)次(ci)(ci)風(feng)機(ji)等(deng)重要(yao)(yao)(yao)鍋(guo)爐(lu)輔機(ji)，均為兩側(ce)配置，單(dan)(dan)側(ce)輔機(ji)跳(tiao)機(ji)后，鍋(guo)爐(lu)仍可維持燃燒(shao)，短時間(jian)內不存在(zai)停爐(lu)的(de)風(feng)險，此時選(xuan)用(yong)自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)(pang)路(lu)方(fang)(fang)案就沒(mei)什(shen)么必要(yao)(yao)(yao)了，手動(dong)(dong)旁(pang)(pang)(pang)路(lu)切(qie)(qie)換完全(quan)可以滿足實(shi)際的(de)生(sheng)產(chan)(chan)工藝要(yao)(yao)(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。