高(gao)壓電動機(ji)在(zai)未進行調(diao)(diao)速改造之(zhi)前，由電機(ji)上口的(de)斷路器(qi)控制啟(qi)停，電動機(ji)直接與母(mu)線(xian)連接，定速運(yun)行。在(zai)進行變頻(pin)調(diao)(diao)速改造后，電動機(ji)與母(mu)線(xian)之(zhi)間(jian)(jian)除了(le)(le)原來的(de)高(gao)壓斷路器(qi)外，還增加(jia)(jia)了(le)(le)一(yi)套高(gao)壓變頻(pin)調(diao)(diao)速裝(zhuang)置(zhi)。隨著變頻(pin)器(qi)使用的(de)增多(duo)，工程(cheng)技術人員(yuan)(yuan)發現當變頻(pin)器(qi)出現故障，需要檢(jian)修時，電機(ji)就(jiu)不(bu)得不(bu)停下來，不(bu)能滿足現場連續(xu)生產的(de)要求。為此，工程(cheng)技術人員(yuan)(yuan)又在(zai)變頻(pin)器(qi)和電機(ji)、母(mu)線(xian)之(zhi)間(jian)(jian)增加(jia)(jia)了(le)(le)一(yi)套切換裝(zhuang)置(zhi)，以(yi)滿足電機(ji)連續(xu)運(yun)轉的(de)要求。

根據切換開(kai)關的不同，變頻器的旁(pang)路(lu)方(fang)案分為(wei)手動(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)式與自(zi)動(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)式。下面分別介紹如下：

1 兩種旁(pang)路方式的介紹

1.1 一(yi)拖一(yi)手動旁路方式

1.1.1 基本原理

一拖一手動旁路方式是由(you)3個高壓隔離開(kai)關qs1、qs2和qs3組成，如圖1所示(shi)。要求(qiu)qs2和qs3不能(neng)同時(shi)閉合(he)，在機械上實現互鎖。變(bian)頻(pin)(pin)運行時(shi)，qs1和qs2閉合(he)，qs3斷開(kai)；工頻(pin)(pin)運行時(shi)，qs3閉合(he)，qs1和qs2斷開(kai)。

1.1.2 詳細介(jie)紹

（1）隔離(li)開關(guan)(guan)分別選(xuan)用gn19系列單(dan)投(tou)和(he)雙投(tou)戶內高壓隔離(li)開關(guan)(guan)，相間距(ju)為210mm；單(dan)投(tou)隔離(li)開關(guan)(guan)的(de)進線端(duan)的(de)三個(ge)絕緣(yuan)端(duan)子為高壓帶(dai)電顯(xian)示裝置的(de)三個(ge)傳感器；

（2）照(zhao)明燈(deng)為柜門式照(zhao)明燈(deng)；

（3）避(bi)雷器采用三相組合式；

（4）外加輸入(ru)、輸出端子；工頻(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(zai)檢修變頻器(qi)時(shi)，有明顯斷(duan)電(dian)時(shi)間，能夠保證人身安(an)全(quan)，同時(shi)也可手(shou)動(dong)使(shi)負載投入工頻電(dian)網運行；手(shou)動(dong)旁路可人為(wei)判(pan)斷(duan)故障后再切換，比(bi)較(jiao)安(an)全(quan)；造(zao)價低等(deng)。

（2）缺點

負載在(zai)倒入工(gong)頻運行時必須人工(gong)干預，這(zhe)不符合有些現(xian)場工(gong)況不能停機的(de)要求(qiu)。

1.2 一拖(tuo)一自(zi)動旁路(lu)方式(shi)

1.2.1 基本原理

一(yi)拖一(yi)自動旁路方式是由3個高壓真(zhen)空(kong)開(kai)關（電(dian)流(liu)小于(yu)300a時(shi)(shi)選用真(zhen)空(kong)接觸器，電(dian)流(liu)大于(yu)300a時(shi)(shi)選用真(zhen)空(kong)斷路器）km1、km2和(he)(he)km3組成，如圖2所示。要(yao)求(qiu)km1、km2不能和(he)(he)km3同時(shi)(shi)閉(bi)合，在電(dian)氣上實現互鎖。變(bian)頻運行時(shi)(shi)，km1和(he)(he)km2閉(bi)合，km3斷開(kai)；工頻運行時(shi)(shi)，km3閉(bi)合，km1和(he)(he)km2斷開(kai)。

1.2.2 優缺點

（1）優點

在變(bian)頻(pin)器出現嚴重故障(zhang)時(shi)，系統能夠自動轉(zhuan)入(ru)工頻(pin)電網中，斷(duan)開變(bian)頻(pin)調(diao)速系統時(shi)，而負載(zai)不需(xu)要(yao)停機(ji)，滿足現場(chang)不能停機(ji)的要(yao)求。

（2）缺點

價(jia)格比較(jiao)高(gao)，使(shi)用(yong)復(fu)雜(za)。電機(ji)由(you)變頻(pin)(pin)(pin)運(yun)(yun)行時(shi)(shi)向工頻(pin)(pin)(pin)運(yun)(yun)行轉換(huan)(huan)，自(zi)動(dong)旁(pang)路開關(guan)一般也不會有問(wen)題。但(dan)有一點例(li)外，即(ji)如(ru)果是(shi)(shi)(shi)由(you)于電機(ji)及其(qi)負(fu)(fu)載的(de)故障引起變頻(pin)(pin)(pin)器停機(ji)，再(zai)次旁(pang)路，有可能使(shi)故障擴大化。例(li)如(ru)變頻(pin)(pin)(pin)器過流時(shi)(shi)，因為變頻(pin)(pin)(pin)器自(zi)身(shen)無法判(pan)斷是(shi)(shi)(shi)自(zi)身(shen)問(wen)題還(huan)是(shi)(shi)(shi)電機(ji)出現(xian)異常(chang)（例(li)如(ru)堵轉、掃膛(tang)、匝(za)間(jian)短路等）。此(ci)時(shi)(shi)將(jiang)電機(ji)直接投入(ru)電網工頻(pin)(pin)(pin)運(yun)(yun)行，會造成更大的(de)損壞。此(ci)外，當電機(ji)在(zai)低于工頻(pin)(pin)(pin)的(de)轉速(su)下(xia)運(yun)(yun)行時(shi)(shi)，如(ru)果自(zi)動(dong)切換(huan)(huan)到工頻(pin)(pin)(pin)，電機(ji)轉速(su)突(tu)然升(sheng)高(gao)，爐膛(tang)負(fu)(fu)壓、風量等參數會發(fa)生(sheng)突(tu)變，這時(shi)(shi)，用(yong)戶需要(yao)考慮，在(zai)采取應對措施之前(qian)的(de)短時(shi)(shi)間(jian)內(nei)，會不會對生(sheng)產造成影響。而手動(dong)旁(pang)路時(shi)(shi)，可事先采取應對措施再(zai)重新啟動(dong)電機(ji)，上述問(wen)題不存在(zai)。

2.3 手動一(yi)拖二旁(pang)路(lu)方式介(jie)紹

系統主(zhu)回路采用變(bian)頻器加(jia)配套手動旁路開(kai)關(guan)柜，雙電(dian)源供電(dian)，一拖二控(kong)制方式。以實現(xian)1臺(tai)(tai)變(bian)頻器可控(kong)制2臺(tai)(tai)電(dian)動機(ji)(ji)的(de)軟啟動和控(kong)制2臺(tai)(tai)電(dian)動機(ji)(ji)中的(de)任何一臺(tai)(tai)變(bian)頻運行，或通過旁路柜實現(xian)電(dian)動機(ji)(ji)工頻運行的(de)目的(de)，如圖3所示。

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

1.3.1 主回路工作原(yuan)理(li)

以m1號電動(dong)機(ji)運行(xing)為例(li)，手動(dong)斷開qs3，閉合qs1、qs2，變(bian)頻器選擇“變(bian)頻運行(xing)”位置，將qf2閉合，即可實現m1號電動(dong)機(ji)變(bian)頻運行(xing)。

手動(dong)斷(duan)開qs1、qs2，閉合qs3，閉合qf2，即(ji)可實(shi)現m1工頻(pin)運行(xing)。斷(duan)開qf2，即(ji)可實(shi)現m1號電動(dong)機工頻(pin)停機。

斷(duan)開qs1、qs2、qs4、qs5，即可實現變頻器(qi)安全(quan)檢修(xiu)。

qs2和(he)qs3之(zhi)間(jian)、qs5和(he)qs6之(zhi)間(jian)均存在(zai)機械互(hu)鎖關系；qs1和(he)qs4之(zhi)間(jian)、qs2和(he)qs5之(zhi)間(jian)存在(zai)電氣(qi)互(hu)鎖關系，防止短路。

即：當(dang)m1號電(dian)動機使用(yong)ⅰ段供(gong)電(dian)變(bian)頻運行時(shi)， qs1、qs2閉(bi)(bi)合(he)(he)，qs3、qs4、qs5均被互鎖，不能閉(bi)(bi)合(he)(he)。當(dang)m1使用(yong)ⅰ段供(gong)電(dian)工頻運行時(shi)，qs3閉(bi)(bi)合(he)(he)， qs1、qs2被互鎖，不能閉(bi)(bi)合(he)(he)。

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

1.3.2 變(bian)頻(pin)器(qi)與高壓開(kai)關的信號聯(lian)鎖

為保(bao)證高(gao)(gao)壓變頻器的安全運行，變頻器與(yu)高(gao)(gao)壓開關(guan)有如(ru)下信號聯鎖：

（1）變頻器(qi)給每個高壓開關（qf2、qf3）各提供“合(he)閘允許”觸(chu)點(dian)一對（無源觸(chu)點(dian)、閉合(he)有效），在(zai)觸(chu)點(dian)閉合(he)時，高壓開關才(cai)允許閉合(he)。

（2）變頻器(qi)給每個高壓開關（qf2、qf3）各提供“緊急分斷”觸(chu)點一對(dui)（無源觸(chu)點、閉合有效），在觸(chu)點閉合時，高壓開關必須(xu)立即分斷。

（3）高(gao)壓開(kai)(kai)關（qf2、qf3）各提供“開(kai)(kai)關已合閘” 觸(chu)(chu)點一對（無(wu)源觸(chu)(chu)點、閉合有效(xiao)）至(zhi)變頻器，用于高(gao)壓隔離(li)開(kai)(kai)關的電磁鎖回(hui)路操作。

2 兩種旁路方案優缺點比較

根據利德華福公司近2000多套運行業績的(de)(de)統(tong)計，大部(bu)分的(de)(de)客戶選(xuan)擇手動(dong)旁路方(fang)案。與(yu)自動(dong)旁路方(fang)案比(bi)較，二(er)者的(de)(de)區(qu)別如附表所示。

3 電力(li)行(xing)業應(ying)用(yong)情況

手動(dong)旁(pang)路方(fang)案(an)(an)和自動(dong)旁(pang)路方(fang)案(an)(an)在(zai)現場均有大量成功應用案(an)(an)例，但是絕大部電力(li)行業客戶選擇手動(dong)旁(pang)路方(fang)案(an)(an)。主要的理由如(ru)下：

（1）一(yi)(yi)般鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)風(feng)機(ji)均為雙側(ce)配置，當(dang)一(yi)(yi)側(ce)的(de)(de)(de)變頻(pin)器發(fa)生故(gu)障時，dcs會(hui)自動將(jiang)另(ling)外一(yi)(yi)側(ce)的(de)(de)(de)變頻(pin)器提速，執行rb功(gong)能，從而保證鍋(guo)爐(lu)燃燒(shao)的(de)(de)(de)連續性(xing)，不(bu)會(hui)發(fa)生突然(ran)的(de)(de)(de)滅火事故(gu)，鍋(guo)爐(lu)允許短時間內單側(ce)風(feng)機(ji)允許。

（2）變頻器設計有升速限流(liu)功能，當(dang)需要短時(shi)間內快速加速時(shi)，變頻器不因負載的劇烈增加而發生過流(liu)。

（3）當一側重要(yao)輔機停運后，dcs會自動執行(xing)rb功能，這符合用戶的操作習(xi)慣。

（4）風機類(lei)負載手動旁路柜滿(man)足大部分客戶的要求，對于(yu)選擇自動旁路柜的現場，需要注意旁路切換系統(tong)與熱工系統(tong)的配(pei)合銜接問題，避免突然切換造成系統(tong)的劇(ju)烈擾動。

4 結束語

對(dui)于(yu)手(shou)(shou)(shou)動(dong)(dong)、自(zi)動(dong)(dong)切(qie)換(huan)(huan)方(fang)案(an)，應按照現場實際的(de)情況進(jin)行(xing)選擇。一般來說(shuo)，筆者建議(yi)客戶選用手(shou)(shou)(shou)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)方(fang)案(an)，變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)故障后(hou)通過對(dui)高壓隔離開關的(de)手(shou)(shou)(shou)工(gong)(gong)操作(zuo)即可將電(dian)(dian)機(ji)(ji)轉為工(gong)(gong)頻(pin)(pin)運行(xing)，其(qi)經濟性、可靠性都非(fei)常高。此外，相對(dui)于(yu)自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)方(fang)案(an)，手(shou)(shou)(shou)動(dong)(dong)切(qie)換(huan)(huan)方(fang)案(an)一次和二次回路(lu)(lu)均非(fei)常簡單，檢修維護方(fang)便。對(dui)于(yu)自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)方(fang)案(an)，要(yao)有針對(dui)性的(de)使用，例如在小型(xing)(xing)熱電(dian)(dian)生(sheng)產單位(wei)，鍋爐風機(ji)(ji)配置為單引、單送，電(dian)(dian)機(ji)(ji)變(bian)頻(pin)(pin)改(gai)造(zao)后(hou)一旦變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)運行(xing)中需要(yao)停機(ji)(ji)，而鍋爐燃燒(shao)又不允許電(dian)(dian)機(ji)(ji)停下(xia)來，此時選擇自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)切(qie)換(huan)(huan)就(jiu)是非(fei)常適合的(de)。對(dui)于(yu)大型(xing)(xing)發電(dian)(dian)機(ji)(ji)組，引、送風機(ji)(ji)，一次風機(ji)(ji)等重要(yao)鍋爐輔機(ji)(ji)，均為兩側配置，單側輔機(ji)(ji)跳機(ji)(ji)后(hou)，鍋爐仍可維持燃燒(shao)，短時間(jian)內不存在停爐的(de)風險，此時選用自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)方(fang)案(an)就(jiu)沒什(shen)么必要(yao)了(le)，手(shou)(shou)(shou)動(dong)(dong)旁(pang)(pang)路(lu)(lu)切(qie)換(huan)(huan)完全可以滿(man)足實際的(de)生(sheng)產工(gong)(gong)藝要(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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