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高壓變頻柜旁路切換柜

高壓電動機在未進行調(diào)速改造之前，由電機上口的斷路器控制啟停，電動機直接與母線連接，定速運行。在進行變頻調(diào)速改造后，電動機與母線之間除了原來的高壓斷路器外，還增加了一套高壓變頻調(diào)速裝置。隨著變頻器使用的增多，工程技術職員發(fā)現(xiàn)當變頻器出現(xiàn)題目需要檢驗時，電機就不得不停下來，不能滿足現(xiàn)場連續(xù)生產(chǎn)的要求。為此，工程技術職員又在變頻器和電機、母線之間增加了一套切換裝置，以滿足電機連續(xù)運轉(zhuǎn)的要求。根據(jù)切換開關的不同，變頻器的旁路方案分為手動旁路方式與自動旁路方式。下面分別介紹：

一.兩種旁路方式的介紹

1. 一拖一手動旁路方式

基本原理：它是由3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成(見左圖)。要求QS2和QS3不能同時閉合，在機械上實現(xiàn)互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開;工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。

1)隔離開關分別選用GN19系列單投和雙投戶內(nèi)高壓隔離開關，相間距為210mm;單投隔離開關的進線真?zhèn)€三個盡緣端子為高壓帶電顯示裝置的三個傳感器;

2)照明燈為柜門式照明燈;

3)避雷器采用三相組合式;

4)外加輸進、輸出端子;工頻、變頻指示。

優(yōu)點：在檢驗變頻器時，有明顯斷電點，能夠保證人身安全，同時也可手動使負載投進工頻電網(wǎng)運行;手動旁路可人為判定故障后再切換，比較安全;造價低等。

缺點:負載在倒進工頻運行時必須人工干預。這不符合有些現(xiàn)場工況不能停機的要求。

2. 一拖一自動旁路方式

基本原理： 它是由3個高壓真空開關(電流小于300A時選用真空接觸器，電流大于300A時選用真空斷路器)KM1、KM2和KM3組成(見左圖)。要求KM1、KM2不能和KM3同時閉合，在電氣上實現(xiàn)互鎖。變頻運行時，KM1和KM2閉合，KM3斷開;工頻運行時，KM3閉合，KM1和KM2斷開。

優(yōu)點：在變頻器出現(xiàn)嚴重故障時，系統(tǒng)能夠自動轉(zhuǎn)進工頻電網(wǎng)中，切開變頻調(diào)速系統(tǒng)，而負載不用停機，滿足現(xiàn)場不能停機的要求。

缺點:價格比較高，使用復雜，電機變頻運行時向工頻運行轉(zhuǎn)換，自動旁路一般也不會有題目，但有一點例外：假如是由于電機及其負載的故障引起變頻器停機，再次旁路，有可能使故障擴大化;例如變頻器過流時，由于變頻器自身無法判定是自身題目還是電機出現(xiàn)異常(例如堵轉(zhuǎn)、掃膛、匝間短路等)，此時將電機直接投進電網(wǎng)工頻運行，會造成更大的損壞。還有當電機在低于工頻的轉(zhuǎn)速下運行時，假如自動切換到工頻，電機轉(zhuǎn)速忽然升高，爐膛負壓、風量等參數(shù)會發(fā)生突破，作為用戶需要考慮，在采取應對措施之前的短時間內(nèi)，會不會對生產(chǎn)造成影響;手動旁路時，可事先采取應對措施再重新啟動電機，上述題目不存在。

二.電力行業(yè)應用情況

手動旁路方案和自動旁路方案在現(xiàn)場均有大量成功應用案例，但是盡大部電力行業(yè)客戶選擇手動旁路方案。主要的理由有：

1. 一般鍋爐的風機均為雙側配置，當一側的變頻器發(fā)生故障時，DCS會自動將另外一側的變頻器提速，執(zhí)行RB功能，從而保證鍋爐燃燒的連續(xù)性，不會發(fā)生忽然的滅火事故。鍋爐答應短時間內(nèi)單側風機答應。

2. 變頻器設計有升速限流功能，當需要短時間內(nèi)快速加速時，可以變頻器不因負載的劇烈增加而發(fā)生過流。

3. 當一側重要輔機停運后，DCS會自動執(zhí)行RB功能，符適用戶的操縱習慣。

三.總結

對于手動、自動切換方案，應按照現(xiàn)場實際的情況進行選擇。一般我們建議客戶選用手動旁路方案，變頻器故障后通過對高壓隔離開關的手工操縱即可將電機轉(zhuǎn)為工頻運行，經(jīng)濟性、可靠性都非常高。此外，相對于自動旁路方案，手動切換方案一次和二次回路均非常簡單，檢驗維護方便。對于自動旁路方案，要有針對性的使用，例如在小型熱電生產(chǎn)單位，鍋爐風機配置為單引、單送，電機變頻改造后一旦變頻器運行中需要停機，而鍋爐燃燒又不答應電機停下來，此時選擇自動旁路切換就是非常適合的。對于大型發(fā)電機組，引、送風機，一次風機等重要鍋爐輔機，均為兩側配置，單側輔機跳機后，鍋爐仍可維持燃燒，短時間內(nèi)不存在停爐的風險，此時選用自動旁路方案就沒什么必要了，手動旁路切換完全滿足實際的生產(chǎn)工藝要求。