高压变频器手动旁路方式与自动旁路方式应用的比较

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1、高压变频器手动旁路方式与自动旁路方式应用的比较高压变频器/变频运行/工频运行/旁路1 引言   高压电动机在未进行调速改造之前，由电机上口的断路器控制启停，电动机直接与母线连接，定速运行。在进行变频调速改造后，电动机与母线之间除了原来的高压断路器外，还增加了一套高压变频调速装置。随着变频器使用的增多，工程技术人员发现当变频器出现故障，需要检修时，电机就不得不停下来，不能满足现场连续生产的要求。为此，工程技术人员又在变频器和电机、母线之间增加了一套切换装置，以满足电机连续运转的要求。   根据切换开关的不同，变频器的旁路方案分为手动旁路方式与自动旁

2、路方式。下面分别介绍如下：图1 一拖一手动旁路方式2 两种旁路方式的介绍2.1一拖一手动旁路方式2.1.1基本原理   一拖一手动旁路方式是由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成，如图1所示。要求QS2和QS3不能同时闭合，在机械上实现互锁。变频运行时，QS1和QS2闭合，QS3断开；工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。2.1.2详细介绍   （1)隔离开关分别选用GN19系列单投和双投户内高压隔离开关，相间距为210mm；单投隔离开关的进线端的三个绝缘端子为高压带电显示装置的三个传感器；   （2)照明灯为柜门式照明灯；   （3

3、)避雷器采用三相组合式；   （4)外加输入、输出端子；工频、变频指示。   （5)标准柜体尺寸（长×宽×高）：1200mm×1200mm×2320mm2.1.3优缺点   （1）优点  在检修变频器时，有明显断电时间，能够保证人身安全，同时也可手动使负载投入工频电网运行；手动旁路可人为判断故障后再切换，比较安全；造价低等。  （2）缺点  负载在倒入工频运行时必须人工干预，这不符合有些现场工况不能停机的要求。2.2一拖一自动旁路方式2.2.1基本原理   一拖一自动旁路方式是由3个高压真空开关（电流小于300A时选用真空接触器，电流大于300A

4、时选用真空断路器）KM1、KM2和KM3组成，如图2所示。要求KM1、KM2不能和KM3同时闭合，在电气上实现互锁。变频运行时，KM1和KM2闭合，KM3断开；工频运行时，KM3闭合，KM1和KM2断开。图2 一拖一自动旁路方式2.2.2优缺点   （1）优点   在变频器出现严重故障时，系统能够自动转入工频电网中，断开变频调速系统时，而负载不需要停机，满足现场不能停机的要求。（2）缺点   价格比较高，使用复杂。电机由变频运行时向工频运行转换，自动旁路开关一般也不会有问题。但有一点例外，即如果是由于电机及其负载的故障引起变频器停机，再次旁路，有

5、可能使故障扩大化。例如变频器过流时，因为变频器自身无法判断是自身问题还是电机出现异常（例如堵转、扫膛、匝间短路等）。此时将电机直接投入电网工频运行，会造成更大的损坏。此外，当电机在低于工频的转速下运行时，如果自动切换到工频，电机转速突然升高，炉膛负压、风量等参数会发生突变，这时，用户需要考虑，在采取应对措施之前的短时间内，会不会对生产造成影响。而手动旁路时，可事先采取应对措施再重新启动电机，上述问题不存在。2.3手动一拖二旁路方式介绍   系统主回路采用变频器加配套手动旁路开关柜，双电源供电，一拖二控制方式。以实现1台变频器可控制2台电动机的软启

6、动和控制2台电动机中的任何一台变频运行，或通过旁路柜实现电动机工频运行的目的，如图3所示。图3 一拖二控制方式   图中QF2、QF3为高压开关，QS1、QS2、QS3、QS4、QS5、QS6为旁路开关柜手动隔离开关，M1、M2为电动机。2.3.1主回路工作原理   以M1号电动机运行为例，手动断开QS3，闭合QS1、QS2，变频器选择“变频运行”位置，将QF2闭合，即可实现M1号电动机变频运行。   手动断开QS1、QS2，闭合QS3，闭合QF2，即可实现M1工频运行。断开QF2，即可实现M1号电动机工频停机。   断开QS1、QS2、QS4、

7、QS5，即可实现变频器安全检修。   QS2和QS3之间、QS5和QS6之间均存在机械互锁关系；QS1和QS4之间、QS2和QS5之间存在电气互锁关系，防止短路。   即：当M1号电动机使用Ⅰ段供电变频运行时，QS1、QS2闭合，QS3、QS4、QS5均被互锁，不能闭合。当M1使用Ⅰ段供电工频运行时，QS3闭合，QS1、QS2被互锁，不能闭合。   M2号电动机操作要求与M1号电动机相类似，互锁、保护也与M1号电动机类似。2.3.2变频器与高压开关的信号联锁   为保证高压变频器的安全运行，变频器与高压开关有如下信号联锁：   （1）变频器给每个

8、高压开关(QF2、QF3)各提供“合闸允许”触点一对（无源触点、闭合有效），在触点闭合时，高压开关才允许闭合。   （2）变频器给每个高