高(gao)壓電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)在(zai)未進行調速(su)改造之(zhi)前(qian)，由電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)上口的(de)(de)(de)(de)斷(duan)路(lu)(lu)器(qi)(qi)(qi)控制啟停(ting)，電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)直接與(yu)母(mu)線(xian)連(lian)接，定速(su)運行。在(zai)進行變(bian)頻(pin)調速(su)改造后(hou)，電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)與(yu)母(mu)線(xian)之(zhi)間除了(le)原來(lai)的(de)(de)(de)(de)高(gao)壓斷(duan)路(lu)(lu)器(qi)(qi)(qi)外，還增(zeng)加了(le)一套(tao)高(gao)壓變(bian)頻(pin)調速(su)裝置(zhi)。隨著變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)增(zeng)多，工程(cheng)技術人員發現當變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)出現故障，需要檢修(xiu)時，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)就不(bu)得不(bu)停(ting)下來(lai)，不(bu)能滿足現場連(lian)續生產的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。為此，工程(cheng)技術人員又在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)和電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)、母(mu)線(xian)之(zhi)間增(zeng)加了(le)一套(tao)切(qie)換裝置(zhi)，以滿足電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)連(lian)續運轉的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。

根據切換開關的不同，變頻(pin)器(qi)的旁(pang)路方案(an)分為手動旁(pang)路方式與自動旁(pang)路方式。下(xia)面分別介(jie)紹(shao)如下(xia)： 

一、兩種旁(pang)路方式的介紹(shao)

1.1 一拖一手動旁路方式(shi)

1.1.1 基本原(yuan)理

一拖一手動旁路方式是由(you)3個(ge)高壓隔離開關(guan)qs1、qs2和(he)qs3組成，如圖1所示(shi)。要求qs2和(he)qs3不能(neng)同時(shi)閉合(he)，在(zai)機械上實現互鎖。變頻運行(xing)時(shi)，qs1和(he)qs2閉合(he)，qs3斷開；工頻運行(xing)時(shi)，qs3閉合(he)，qs1和(he)qs2斷開。

1.1.2 詳細介(jie)紹

（1）隔(ge)離開(kai)(kai)關(guan)(guan)分別選用gn19系列單(dan)投和(he)雙投戶內高壓(ya)隔(ge)離開(kai)(kai)關(guan)(guan)，相(xiang)間距為210mm；單(dan)投隔(ge)離開(kai)(kai)關(guan)(guan)的進線端(duan)的三(san)個絕緣端(duan)子為高壓(ya)帶電顯示裝置的三(san)個傳感(gan)器(qi)；

（2）照明(ming)燈為柜門(men)式照明(ming)燈；

（3）避雷器采用三(san)相組(zu)合式；

（4）外(wai)加輸入、輸出端子；工頻、變(bian)頻指示。

（5）標(biao)準柜(ju)體尺(chi)寸（長(chang)×寬×高）：1200mm×1200mm×2320mm

1.1.3 優缺點

（1）優點

在(zai)檢修變頻器時，有明顯斷電時間，能夠保證人(ren)身安全，同(tong)時也可手動使負載投入工頻電網(wang)運行；手動旁路可人(ren)為判(pan)斷故(gu)障后再(zai)切換(huan)，比較安全；造價低等。

（2）缺點

負載在倒入工(gong)(gong)頻運行時(shi)必須人(ren)工(gong)(gong)干預，這不(bu)符合有些現(xian)場工(gong)(gong)況不(bu)能停機的要求(qiu)。

1.2 一(yi)拖一(yi)自動旁路方式

1.2.1 基本原理

一(yi)(yi)拖一(yi)(yi)自動旁路方式是由3個高壓真空(kong)開關（電流小(xiao)于(yu)300a時選(xuan)用真空(kong)接觸器，電流大于(yu)300a時選(xuan)用真空(kong)斷(duan)路器）km1、km2和(he)km3組成(cheng)，如圖(tu)2所示(shi)。要求km1、km2不能(neng)和(he)km3同時閉(bi)合，在電氣上實(shi)現互鎖(suo)。變頻運行(xing)時，km1和(he)km2閉(bi)合，km3斷(duan)開；工頻運行(xing)時，km3閉(bi)合，km1和(he)km2斷(duan)開。

1.2.2 優缺點

（1）優點

在變(bian)頻器出現嚴重故(gu)障(zhang)時，系(xi)統(tong)能夠(gou)自動(dong)轉入工頻電網中，斷開變(bian)頻調速系(xi)統(tong)時，而(er)負載(zai)不需(xu)要(yao)停(ting)(ting)機，滿足現場不能停(ting)(ting)機的要(yao)求(qiu)。

（2）缺點

價(jia)格比較高，使用(yong)(yong)復雜。電(dian)(dian)機由(you)變(bian)頻(pin)(pin)運行時(shi)(shi)向(xiang)工頻(pin)(pin)運行轉(zhuan)換，自(zi)(zi)動(dong)(dong)旁路(lu)開關一般(ban)也不(bu)會有(you)問(wen)題。但有(you)一點例外，即如果(guo)(guo)是(shi)由(you)于(yu)電(dian)(dian)機及其負載的(de)故(gu)(gu)障(zhang)引起變(bian)頻(pin)(pin)器停機，再(zai)次旁路(lu)，有(you)可能使故(gu)(gu)障(zhang)擴大化。例如變(bian)頻(pin)(pin)器過流時(shi)(shi)，因為變(bian)頻(pin)(pin)器自(zi)(zi)身(shen)無法判斷是(shi)自(zi)(zi)身(shen)問(wen)題還是(shi)電(dian)(dian)機出(chu)現異常（例如堵轉(zhuan)、掃(sao)膛(tang)、匝間短(duan)路(lu)等(deng)(deng)）。此(ci)時(shi)(shi)將電(dian)(dian)機直接投入電(dian)(dian)網工頻(pin)(pin)運行，會造成(cheng)更大的(de)損壞。此(ci)外，當電(dian)(dian)機在(zai)低于(yu)工頻(pin)(pin)的(de)轉(zhuan)速(su)下運行時(shi)(shi)，如果(guo)(guo)自(zi)(zi)動(dong)(dong)切換到工頻(pin)(pin)，電(dian)(dian)機轉(zhuan)速(su)突然升高，爐膛(tang)負壓、風量等(deng)(deng)參數(shu)會發生突變(bian)，這時(shi)(shi)，用(yong)(yong)戶(hu)需要考慮，在(zai)采取應對措施之前的(de)短(duan)時(shi)(shi)間內，會不(bu)會對生產造成(cheng)影響。而手動(dong)(dong)旁路(lu)時(shi)(shi)，可事先采取應對措施再(zai)重新啟動(dong)(dong)電(dian)(dian)機，上述問(wen)題不(bu)存(cun)在(zai)。

2.3 手動(dong)一拖二旁路方(fang)式介紹

系統主回(hui)路采用(yong)變頻(pin)器加配套手動旁(pang)路開關柜，雙電(dian)源供電(dian)，一拖二控制(zhi)方(fang)式。以實(shi)現(xian)1臺(tai)(tai)(tai)變頻(pin)器可控制(zhi)2臺(tai)(tai)(tai)電(dian)動機的(de)軟啟動和控制(zhi)2臺(tai)(tai)(tai)電(dian)動機中的(de)任(ren)何一臺(tai)(tai)(tai)變頻(pin)運行，或(huo)通過旁(pang)路柜實(shi)現(xian)電(dian)動機工頻(pin)運行的(de)目的(de)，如圖(tu)3所示。

圖中(zhong)qf2、qf3為高壓開關，qs1、qs2、qs3、qs4、qs5、qs6為旁路開關柜手動隔離開關，m1、m2為電動機。

2.3.1 主回路工作原理

以m1號電動機運(yun)行為例，手動斷(duan)開(kai)qs3，閉合qs1、qs2，變頻(pin)(pin)(pin)器選擇“變頻(pin)(pin)(pin)運(yun)行”位置，將qf2閉合，即可(ke)實現(xian)m1號電動機變頻(pin)(pin)(pin)運(yun)行。

手動(dong)斷開qs1、qs2，閉(bi)合qs3，閉(bi)合qf2，即(ji)可(ke)實(shi)現(xian)m1工(gong)頻運行。斷開qf2，即(ji)可(ke)實(shi)現(xian)m1號電(dian)動(dong)機(ji)工(gong)頻停機(ji)。

斷開(kai)qs1、qs2、qs4、qs5，即可(ke)實(shi)現變頻器安全檢修。

qs2和(he)(he)qs3之(zhi)間(jian)、qs5和(he)(he)qs6之(zhi)間(jian)均存(cun)在機械(xie)互鎖(suo)關系(xi)；qs1和(he)(he)qs4之(zhi)間(jian)、qs2和(he)(he)qs5之(zhi)間(jian)存(cun)在電氣(qi)互鎖(suo)關系(xi)，防止短路。

即：當m1號(hao)電動(dong)機(ji)使(shi)用ⅰ段(duan)供電變頻運(yun)行時(shi)， qs1、qs2閉(bi)(bi)合(he)，qs3、qs4、qs5均(jun)被互鎖，不能(neng)閉(bi)(bi)合(he)。當m1使(shi)用ⅰ段(duan)供電工頻運(yun)行時(shi)，qs3閉(bi)(bi)合(he)， qs1、qs2被互鎖，不能(neng)閉(bi)(bi)合(he)。

m2號電動機(ji)(ji)操作要求與(yu)m1號電動機(ji)(ji)相(xiang)類似，互鎖、保護也與(yu)m1號電動機(ji)(ji)類似。

2.3.2 變頻器與高(gao)壓開關(guan)的信號聯鎖

為保證高壓變(bian)頻器(qi)的安全運行，變(bian)頻器(qi)與高壓開關有(you)如下信(xin)號聯鎖：

（1）變(bian)頻器(qi)給每個(ge)高壓開關（qf2、qf3）各(ge)提供“合閘允(yun)許(xu)”觸點一對（無(wu)源觸點、閉(bi)合有效(xiao)），在觸點閉(bi)合時，高壓開關才允(yun)許(xu)閉(bi)合。

（2）變頻(pin)器給每個高壓(ya)開關（qf2、qf3）各提(ti)供“緊急分斷(duan)”觸點(dian)一(yi)對（無源觸點(dian)、閉合有效），在觸點(dian)閉合時，高壓(ya)開關必須(xu)立即分斷(duan)。

（3）高(gao)壓(ya)(ya)開關(guan)（qf2、qf3）各提供(gong)“開關(guan)已合(he)閘” 觸點一對（無源觸點、閉合(he)有效(xiao)）至變(bian)頻器，用于(yu)高(gao)壓(ya)(ya)隔離開關(guan)的(de)電(dian)磁鎖(suo)回路(lu)操作。

二、兩種旁路方案優(you)缺點比較(jiao)

根據利德華福(fu)公司近2000多套運行業績的(de)統(tong)計，大部分(fen)的(de)客戶(hu)選擇(ze)手動旁路方(fang)(fang)案。與自動旁路方(fang)(fang)案比較，二者(zhe)的(de)區別(bie)如(ru)附表所示。

三、電(dian)力(li)行業應用情況

手動(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)案和自(zi)動(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)案在現場均有大量成功(gong)應用案例，但是絕大部電力行業客戶選擇手動(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)案。主要的(de)理由如下：

（1）一(yi)般鍋(guo)爐的(de)風(feng)機均(jun)為(wei)雙側配置(zhi)，當一(yi)側的(de)變(bian)(bian)頻器(qi)發(fa)生故障時(shi)，dcs會自動將(jiang)另外一(yi)側的(de)變(bian)(bian)頻器(qi)提(ti)速，執行rb功能，從而保(bao)證鍋(guo)爐燃燒的(de)連續性，不會發(fa)生突然的(de)滅(mie)火事故，鍋(guo)爐允許短時(shi)間內(nei)單側風(feng)機允許。

（2）變(bian)頻器(qi)設計有升速(su)限流功能(neng)，當需要(yao)短(duan)時間內快速(su)加(jia)速(su)時，變(bian)頻器(qi)不因負(fu)載的劇烈增加(jia)而發生(sheng)過(guo)流。

（3）當一側重要(yao)輔機停(ting)運后，dcs會(hui)自(zi)動執行rb功(gong)能，這符合(he)用戶(hu)的操作習慣。

（4）風機類負載手動(dong)旁(pang)(pang)路柜(ju)滿足(zu)大部(bu)分客戶的要求(qiu)，對于選擇自動(dong)旁(pang)(pang)路柜(ju)的現場，需要注(zhu)意(yi)旁(pang)(pang)路切換系(xi)統(tong)與熱(re)工系(xi)統(tong)的配合銜接問(wen)題，避免突(tu)然切換造(zao)成(cheng)系(xi)統(tong)的劇烈擾(rao)動(dong)。

四、結束語

對(dui)(dui)于手動(dong)(dong)(dong)、自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)切(qie)(qie)換(huan)(huan)方(fang)(fang)(fang)案(an)，應(ying)按(an)照(zhao)現(xian)場實際的情況進行(xing)選(xuan)擇(ze)。一般來說(shuo)，筆者建議客(ke)戶(hu)選(xuan)用(yong)手動(dong)(dong)(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)(fang)案(an)，變(bian)頻器故障后(hou)(hou)通過對(dui)(dui)高壓隔(ge)離開關的手工操作即可(ke)將電(dian)機(ji)轉(zhuan)為工頻運(yun)行(xing)，其經濟性(xing)、可(ke)靠性(xing)都非常高。此(ci)外，相對(dui)(dui)于自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)(fang)案(an)，手動(dong)(dong)(dong)切(qie)(qie)換(huan)(huan)方(fang)(fang)(fang)案(an)一次和二次回路(lu)均(jun)非常簡單，檢修維護方(fang)(fang)(fang)便(bian)。對(dui)(dui)于自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)(fang)案(an)，要(yao)(yao)有針對(dui)(dui)性(xing)的使用(yong)，例如在(zai)小型(xing)熱電(dian)生產單位，鍋爐(lu)風機(ji)配(pei)置(zhi)為單引、單送，電(dian)機(ji)變(bian)頻改造后(hou)(hou)一旦變(bian)頻器運(yun)行(xing)中需要(yao)(yao)停(ting)機(ji)，而鍋爐(lu)燃燒(shao)又不允(yun)許(xu)電(dian)機(ji)停(ting)下(xia)來，此(ci)時選(xuan)擇(ze)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)旁(pang)路(lu)切(qie)(qie)換(huan)(huan)就(jiu)是非常適合的。對(dui)(dui)于大型(xing)發電(dian)機(ji)組，引、送風機(ji)，一次風機(ji)等重要(yao)(yao)鍋爐(lu)輔(fu)機(ji)，均(jun)為兩側(ce)配(pei)置(zhi)，單側(ce)輔(fu)機(ji)跳機(ji)后(hou)(hou)，鍋爐(lu)仍可(ke)維持(chi)燃燒(shao)，短(duan)時間(jian)內(nei)不存在(zai)停(ting)爐(lu)的風險，此(ci)時選(xuan)用(yong)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)(fang)案(an)就(jiu)沒什么必要(yao)(yao)了，手動(dong)(dong)(dong)旁(pang)路(lu)切(qie)(qie)換(huan)(huan)完(wan)全可(ke)以滿足實際的生產工藝要(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。