高壓(ya)電(dian)(dian)動機(ji)在(zai)未進行(xing)調速改造之(zhi)前(qian)，由電(dian)(dian)機(ji)上口的(de)斷路器(qi)控制啟停，電(dian)(dian)動機(ji)直接與(yu)母線連(lian)接，定速運行(xing)。在(zai)進行(xing)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)調速改造后，電(dian)(dian)動機(ji)與(yu)母線之(zhi)間(jian)除了(le)原來的(de)高壓(ya)斷路器(qi)外，還增(zeng)(zeng)加了(le)一套高壓(ya)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)調速裝(zhuang)置(zhi)。隨(sui)著變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)使(shi)用的(de)增(zeng)(zeng)多，工程(cheng)技(ji)術人員(yuan)發(fa)現當(dang)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)出現故障(zhang)，需(xu)要(yao)檢修時，電(dian)(dian)機(ji)就不(bu)得不(bu)停下來，不(bu)能(neng)滿足現場連(lian)續(xu)生產的(de)要(yao)求(qiu)。為此，工程(cheng)技(ji)術人員(yuan)又在(zai)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)和電(dian)(dian)機(ji)、母線之(zhi)間(jian)增(zeng)(zeng)加了(le)一套切換裝(zhuang)置(zhi)，以(yi)滿足電(dian)(dian)機(ji)連(lian)續(xu)運轉的(de)要(yao)求(qiu)。

根據切(qie)換(huan)開(kai)關的(de)不同，變頻器的(de)旁(pang)路方案分為手(shou)動旁(pang)路方式與自(zi)動旁(pang)路方式。下面分別介紹如下： 

一、兩(liang)種旁路方式的介(jie)紹

1.1 一拖一手動(dong)旁(pang)路(lu)方式(shi)

1.1.1 基本原(yuan)理

一拖一手(shou)動旁路方(fang)式是由3個高壓(ya)隔離開(kai)(kai)關qs1、qs2和(he)qs3組成，如圖(tu)1所示。要(yao)求(qiu)qs2和(he)qs3不(bu)能同時(shi)閉合，在機(ji)械上實現(xian)互鎖。變頻運行(xing)時(shi)，qs1和(he)qs2閉合，qs3斷開(kai)(kai)；工頻運行(xing)時(shi)，qs3閉合，qs1和(he)qs2斷開(kai)(kai)。

1.1.2 詳細介紹

（1）隔(ge)離(li)開(kai)關分別選用gn19系列單(dan)投和(he)雙投戶(hu)內(nei)高(gao)壓隔(ge)離(li)開(kai)關，相間(jian)距為210mm；單(dan)投隔(ge)離(li)開(kai)關的進(jin)線端(duan)的三個絕緣端(duan)子為高(gao)壓帶電(dian)顯示裝置的三個傳感器(qi)；

（2）照明燈為柜門式照明燈；

（3）避雷器采用(yong)三相(xiang)組(zu)合式(shi)；

（4）外加輸(shu)(shu)入、輸(shu)(shu)出端子；工(gong)頻、變頻指示。

（5）標準柜(ju)體(ti)尺(chi)寸(cun)（長×寬×高(gao)）：1200mm×1200mm×2320mm

1.1.3 優缺點

（1）優點

在檢修變頻器時(shi)，有明顯斷電時(shi)間，能夠(gou)保證人(ren)(ren)身安全(quan)，同時(shi)也可手動(dong)使負(fu)載(zai)投入工頻電網運(yun)行(xing)；手動(dong)旁路可人(ren)(ren)為判斷故(gu)障(zhang)后再切換(huan)，比較安全(quan)；造(zao)價低等。

（2）缺點

負載在倒(dao)入(ru)工頻(pin)運(yun)行時必須人工干預，這不符(fu)合有(you)些現場工況不能停機的(de)要求。

1.2 一拖(tuo)一自動(dong)旁路方式(shi)

1.2.1 基本(ben)原理

一拖一自動旁路方式是由3個高壓真(zhen)空開關（電流小(xiao)于300a時選用真(zhen)空接觸器(qi)，電流大于300a時選用真(zhen)空斷路器(qi)）km1、km2和km3組成，如(ru)圖2所(suo)示。要求km1、km2不能和km3同(tong)時閉合，在電氣上實(shi)現互鎖。變頻(pin)(pin)運行時，km1和km2閉合，km3斷開；工頻(pin)(pin)運行時，km3閉合，km1和km2斷開。

1.2.2 優缺點

（1）優點

在變頻器出現(xian)嚴重故障時，系(xi)統能(neng)夠(gou)自動轉入(ru)工(gong)頻電(dian)網中，斷開變頻調(diao)速系(xi)統時，而負載不需要(yao)停機，滿足現(xian)場不能(neng)停機的(de)要(yao)求(qiu)。

（2）缺點

價格比較高(gao)(gao)，使用復雜(za)。電(dian)(dian)機(ji)(ji)由(you)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)運行(xing)時(shi)(shi)(shi)(shi)向工(gong)(gong)頻(pin)(pin)(pin)(pin)運行(xing)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)，自動(dong)旁路開關(guan)一般也不會(hui)(hui)(hui)(hui)有(you)(you)問(wen)題。但(dan)有(you)(you)一點例外，即如(ru)果(guo)是由(you)于電(dian)(dian)機(ji)(ji)及其負(fu)載(zai)的(de)故障引(yin)起變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)停(ting)機(ji)(ji)，再次旁路，有(you)(you)可能使故障擴(kuo)大化。例如(ru)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)過(guo)流時(shi)(shi)(shi)(shi)，因(yin)為變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)自身(shen)無法判斷是自身(shen)問(wen)題還(huan)是電(dian)(dian)機(ji)(ji)出現(xian)異常（例如(ru)堵(du)轉(zhuan)(zhuan)、掃膛、匝間(jian)短(duan)路等）。此(ci)時(shi)(shi)(shi)(shi)將電(dian)(dian)機(ji)(ji)直接投入電(dian)(dian)網工(gong)(gong)頻(pin)(pin)(pin)(pin)運行(xing)，會(hui)(hui)(hui)(hui)造成更(geng)大的(de)損壞(huai)。此(ci)外，當電(dian)(dian)機(ji)(ji)在(zai)低于工(gong)(gong)頻(pin)(pin)(pin)(pin)的(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)下運行(xing)時(shi)(shi)(shi)(shi)，如(ru)果(guo)自動(dong)切換(huan)到(dao)工(gong)(gong)頻(pin)(pin)(pin)(pin)，電(dian)(dian)機(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)速(su)突然升高(gao)(gao)，爐膛負(fu)壓、風量等參數會(hui)(hui)(hui)(hui)發生(sheng)突變(bian)(bian)，這時(shi)(shi)(shi)(shi)，用戶需要(yao)考(kao)慮，在(zai)采取應(ying)對(dui)措施之前的(de)短(duan)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)內，會(hui)(hui)(hui)(hui)不會(hui)(hui)(hui)(hui)對(dui)生(sheng)產造成影響。而手(shou)動(dong)旁路時(shi)(shi)(shi)(shi)，可事先(xian)采取應(ying)對(dui)措施再重(zhong)新啟動(dong)電(dian)(dian)機(ji)(ji)，上(shang)述問(wen)題不存在(zai)。

2.3 手動一(yi)拖(tuo)二旁路方式(shi)介紹

系統主(zhu)回路(lu)采用變頻器加(jia)配套手動旁路(lu)開(kai)關柜(ju)，雙電(dian)(dian)源供電(dian)(dian)，一拖二控制(zhi)方式(shi)。以實現1臺(tai)變頻器可控制(zhi)2臺(tai)電(dian)(dian)動機的軟啟(qi)動和控制(zhi)2臺(tai)電(dian)(dian)動機中的任(ren)何(he)一臺(tai)變頻運行，或通(tong)過(guo)旁路(lu)柜(ju)實現電(dian)(dian)動機工頻運行的目的，如圖3所示。

圖(tu)中qf2、qf3為(wei)(wei)高(gao)壓開關(guan)(guan)，qs1、qs2、qs3、qs4、qs5、qs6為(wei)(wei)旁路開關(guan)(guan)柜(ju)手動隔離開關(guan)(guan)，m1、m2為(wei)(wei)電動機。

2.3.1 主回路工(gong)作原(yuan)理

以m1號(hao)電動(dong)機(ji)運(yun)(yun)行(xing)為例，手動(dong)斷開qs3，閉合(he)qs1、qs2，變(bian)頻(pin)器選擇(ze)“變(bian)頻(pin)運(yun)(yun)行(xing)”位置(zhi)，將qf2閉合(he)，即可實現(xian)m1號(hao)電動(dong)機(ji)變(bian)頻(pin)運(yun)(yun)行(xing)。

手動斷(duan)開qs1、qs2，閉合qs3，閉合qf2，即可實(shi)現m1工(gong)(gong)頻運行。斷(duan)開qf2，即可實(shi)現m1號電動機工(gong)(gong)頻停機。

斷開qs1、qs2、qs4、qs5，即可(ke)實現變頻器安全檢(jian)修。

qs2和(he)qs3之(zhi)(zhi)間、qs5和(he)qs6之(zhi)(zhi)間均存在機械互(hu)鎖關系；qs1和(he)qs4之(zhi)(zhi)間、qs2和(he)qs5之(zhi)(zhi)間存在電氣互(hu)鎖關系，防止短路。

即：當m1號電(dian)動機(ji)使(shi)用ⅰ段供(gong)電(dian)變頻(pin)(pin)運行(xing)時， qs1、qs2閉合(he)，qs3、qs4、qs5均被互(hu)鎖，不(bu)能閉合(he)。當m1使(shi)用ⅰ段供(gong)電(dian)工頻(pin)(pin)運行(xing)時，qs3閉合(he)， qs1、qs2被互(hu)鎖，不(bu)能閉合(he)。

m2號電(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)操作(zuo)要求與m1號電(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)相類似，互鎖(suo)、保護也與m1號電(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)類似。

2.3.2 變頻器與高壓開關的信(xin)號聯鎖

為保(bao)證高壓變(bian)頻(pin)器的安全(quan)運(yun)行，變(bian)頻(pin)器與高壓開關有如下信號聯鎖：

（1）變(bian)頻器給每個高壓開關（qf2、qf3）各提(ti)供“合閘允許(xu)”觸點(dian)(dian)一(yi)對（無(wu)源觸點(dian)(dian)、閉合有效），在觸點(dian)(dian)閉合時，高壓開關才允許(xu)閉合。

（2）變頻器(qi)給每個高壓(ya)開(kai)關(guan)（qf2、qf3）各提供“緊(jin)急(ji)分(fen)(fen)斷”觸點(dian)一對(dui)（無源觸點(dian)、閉合有效），在觸點(dian)閉合時，高壓(ya)開(kai)關(guan)必須立即(ji)分(fen)(fen)斷。

（3）高壓(ya)(ya)開關（qf2、qf3）各提供(gong)“開關已合閘(zha)” 觸點一對（無源(yuan)觸點、閉(bi)合有效(xiao)）至變(bian)頻(pin)器(qi)，用于高壓(ya)(ya)隔離開關的(de)電磁鎖回路操作(zuo)。

二、兩種旁路方案優缺點比(bi)較

根據(ju)利(li)德華福公司近2000多(duo)套運行業績的統計，大(da)部分(fen)的客戶(hu)選擇手動旁(pang)路(lu)方案(an)(an)。與自動旁(pang)路(lu)方案(an)(an)比較，二者的區別如附(fu)表(biao)所示。

三、電力行(xing)業應用情況(kuang)

手(shou)動旁路(lu)方(fang)案和自動旁路(lu)方(fang)案在現場均有大量成功應用案例，但是絕大部電(dian)力行業客戶選擇手(shou)動旁路(lu)方(fang)案。主要的(de)理由(you)如下：

（1）一(yi)般鍋爐的風機均為雙(shuang)側配(pei)置，當一(yi)側的變頻(pin)器發(fa)生故(gu)(gu)障時，dcs會自動(dong)將另外一(yi)側的變頻(pin)器提(ti)速，執行rb功能，從(cong)而(er)保證鍋爐燃(ran)燒的連(lian)續性，不會發(fa)生突(tu)然的滅火事(shi)故(gu)(gu)，鍋爐允(yun)許(xu)短時間內單側風機允(yun)許(xu)。

（2）變頻器設計有升速(su)限流功能(neng)，當需要短(duan)時間內(nei)快速(su)加速(su)時，變頻器不因負載(zai)的劇(ju)烈增加而發生過流。

（3）當一側重要輔機停運后，dcs會自動執行rb功能，這(zhe)符合用戶的操作(zuo)習(xi)慣。

（4）風機(ji)類負載手(shou)動旁(pang)路柜滿足大部分客戶的(de)要求，對于選擇(ze)自動旁(pang)路柜的(de)現場，需(xu)要注意旁(pang)路切換系統(tong)與熱工(gong)系統(tong)的(de)配(pei)合銜接問題，避免突然切換造成系統(tong)的(de)劇烈擾(rao)動。

四、結束語

對于手(shou)動(dong)(dong)、自(zi)動(dong)(dong)切換方(fang)(fang)案(an)(an)，應按照現場實際的(de)情況進行(xing)選擇。一(yi)般來說，筆者建議客戶選用(yong)手(shou)動(dong)(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)案(an)(an)，變(bian)頻(pin)器故障后(hou)通過對高壓隔離(li)開關的(de)手(shou)工操(cao)作即可將電(dian)機(ji)(ji)轉為工頻(pin)運行(xing)，其經濟性(xing)、可靠(kao)性(xing)都非(fei)常高。此外，相(xiang)對于自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)案(an)(an)，手(shou)動(dong)(dong)切換方(fang)(fang)案(an)(an)一(yi)次(ci)和二次(ci)回路(lu)均非(fei)常簡單(dan)，檢修維(wei)護方(fang)(fang)便。對于自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)案(an)(an)，要(yao)有針對性(xing)的(de)使用(yong)，例如在(zai)小型熱電(dian)生(sheng)(sheng)產單(dan)位，鍋(guo)爐(lu)(lu)風(feng)機(ji)(ji)配(pei)(pei)置(zhi)為單(dan)引(yin)、單(dan)送，電(dian)機(ji)(ji)變(bian)頻(pin)改造后(hou)一(yi)旦變(bian)頻(pin)器運行(xing)中需要(yao)停(ting)(ting)機(ji)(ji)，而鍋(guo)爐(lu)(lu)燃(ran)燒(shao)又(you)不允(yun)許電(dian)機(ji)(ji)停(ting)(ting)下來，此時選擇自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)路(lu)切換就是非(fei)常適合的(de)。對于大型發電(dian)機(ji)(ji)組(zu)，引(yin)、送風(feng)機(ji)(ji)，一(yi)次(ci)風(feng)機(ji)(ji)等重要(yao)鍋(guo)爐(lu)(lu)輔機(ji)(ji)，均為兩側配(pei)(pei)置(zhi)，單(dan)側輔機(ji)(ji)跳機(ji)(ji)后(hou)，鍋(guo)爐(lu)(lu)仍可維(wei)持(chi)燃(ran)燒(shao)，短時間(jian)內不存在(zai)停(ting)(ting)爐(lu)(lu)的(de)風(feng)險，此時選用(yong)自(zi)動(dong)(dong)旁(pang)路(lu)方(fang)(fang)案(an)(an)就沒(mei)什么必要(yao)了，手(shou)動(dong)(dong)旁(pang)路(lu)切換完(wan)全可以滿足實際的(de)生(sheng)(sheng)產工藝要(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。