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1、高压变频的手动旁路与自动旁路1高压变频在使用中，为了防止变频器故障给生产带来损失，普遍采用加旁路柜的方法，使用户在变频器故障时，将设备投入旁路运行，保证不影响生产。2变频器旁路系统的设计有手动旁路和自动旁路之分。手动旁路柜采用隔离开关，有一拖一、一拖二或二拖三几种方式。其中一拖二方式中又分一拖二旁路方式和一拖二电机切换方式。3变频器进线采用单刀单投的隔离开关，变频器出线和旁路采用单刀双投或单刀单投的隔离开关。单刀双投隔离开关本身就具有机械互锁功能，不存在（也不可能）将两个开关全部闭合，不会由于故障或误操作造成变频器的损坏，采用隔离刀闸的一拖二手动旁路柜如下图4.自动旁路柜一般可以米用高压断路器
2、，高压负荷开关或高压真空接触器。采用高压断路器成本高，体积大（三个柜体），一般都不建议采用。高压负荷开关成本略低于高压断路器，但是也是米用三个柜体，体积大，也不米用。目前国内大多数采用的都是高压真空接触器。采用真空接触器的一拖一自动旁路如下图：采用高压断路器的一拖一自动旁路柜系统如下图：采用高压断路器进行一拖二切换的自动旁路系统图如下：采用高压接触器进行一拖二切换的自动旁路系统图如下：高压开关QF1X才-!QSl高压开关（用!5QFKM1变硕器1kM2PT川户QF2=1卞=的操作方式有就地操作，远方操作，以及完全自动操作几种方式。就地操作实际上也是电动操作，不需要人工操作刀闸，只需要操作转换开
3、关和按钮即可。远方操作一般由DCS控制，由操作人员在电脑屏幕上点击各种母觀5自动旁路柜V-N画面按钮，由DCS的程序和输入输出接口实现的操作，实际也是人为的手动操作。因此就地操作和远方操作都应划归手动操作，但也属于电动操作，并非真正的自动旁路。只有完全自动操作才能称之为真正的自动旁路。6. 完全自动旁路是不需要人为操作的，变频器故障跳闸时，系统会自动切换到旁路状态，所有的操作都是自动完成的，因此控制逻辑和时序也是自动完成的。这种操作一般用于变频故障后向工频切换，一般不用于工频向变频切换。因为工频向变频切换的时序更加复杂，还要结合变频器的自检、上高压电、以及发启动指令等等。因此目前厂家一般都不采
4、用真正的工频向变频进行完全自动切换，因为风险很大。7. 高压断路器和高压真空接触器相互之间只能采用电气闭锁，不能采用机械闭锁，因此可靠性大大降低。当电气闭锁发生故障时，一方面可能发生变频器出线接触器和旁路接触器同时闭合的现象，这必然造成变频器的损坏；另一方面有可能发生由于接触器辅助接点没有断开，使另一台接触器不能闭合的现象，造成变频器和旁路都不能使用，因此必然影响生产。8对于电厂的引风机系统，锅炉系统的工艺控制要求是保证炉膛负压的稳定，无扰动，才能保证机组运行的安全。采用手动旁路的设备，变频器一旦故障跳闸，炉膛负压变正压，此时机组必须立即减载,使用单台引风机继续运行,保证锅炉不灭火。9. 如果
5、采用完全自动旁路,由于风门全部打开，电机是在带载的条件下投旁路运行,虽然电机的转速较高，并非从零开始启动。但是电机电流中既有加速转矩的电流成分，又有负载转矩电流的成分，因此总的电流会大大增加。因为电机在风门打开并向工频投入运行时，电机输出的转矩为目前的负载力矩和加速到工频运行时的加速力矩之和,而且这种旁路的启动，加速时间很短,因此加速转矩电流非常大，因此电机的负荷比正常启动时大很多。很容易造成电机过载保护动作跳闸。10. 另外对于风机系统进行完全自动旁路时，如果风门没有完全关闭，会造成锅炉内的压力突然变成很大的负压，对锅炉运行带来严重的安全隐患，容易造成锅炉灭火，这是非常不安全的。因此国内大功
6、率的引风机变频几乎没有敢采用立即完全自动投旁路的。所谓的自动旁路实际是远方手动操作的电动旁路。只有一些小功率的变频器在小锅炉上采用完全自动旁路，但是对锅炉的负压的扰动非常大。11. 当变频器故障跳闸时，由于电机上即有剩磁电压，也剩磁电流。剩磁电流为电机内绕组的电感储能通过单元的二极管的续流而产生的电流,剩磁电流可以在较短的时间内消失，因此变频器的输出侧接触器可以在较短的时间内断开，但也应该适当延时。剩磁电压的产生是因为转子电阻很小，则电机转子电流的衰减需要很长的时间，转子有励磁磁势，造成定子绕组有感应电压。因此剩磁电压的衰减与电机转子的时间常数有关，一般时间常数在1-2秒之间。自动旁路时应该等
7、电机的剩磁电流衰减完毕后再断开输出端真空接触器，等电机剩磁电压衰减完毕后，再合旁路接触器。电机剩磁电压的衰减时间一般为电机时间常数的3倍以上，通常在5-6秒。因此自动投旁路必须在变频器跳闸并断开输出接触器后，需要延时4-6秒后才能闭合旁路真空接触器。即这种自动旁路需要延时几秒后才能完成。如果不经过延时就合旁路接触器，则当电网电源相位与剩磁电压相位反相时，产生的冲击电流比直接启动时的电流还要大，是很危险的，容易造成高压断路器跳闸。下图为电机剩磁电压MAIN_VAC_F衰减的波形图。一般衰减时间为电机转子时间常数的3倍，剩磁电压衰减到初始值76%的5%（即3.8%）时，可以认为衰减完毕，从图中可以
8、看出，需要的延时时间D-T约6.6秒。如果延时时间过短，有可能造成较大的冲击电流。12对于送风机和一次风机系统，自动投旁路会造成锅炉的热负荷突然增大，这与变频器故障后机组要求减载正好相反，也是非常不安全的。13对于凝结水泵，变频器故障后一般都是采用立即启动备用的工频泵，这样安全性最好。如果自动投旁路，一旦旁路失败，还必须启动备用的工频泵,系统的连锁关系更加复杂，工频泵的启动时间超过规定的时间，会引起机组的大连锁动作，也是非常不安全的。因为凝结水泵的停机时间一般只允许20-30秒，如果在规定的时间内没有启动，必然引起大连锁动作。14由于变频器发生故障跳闸的原因很多，在没有检查判断故障原因的时候投
9、旁路运行也是非常不安全的。有时变频器故障跳闸是因为电机或电缆发生故障，此时如果自动投旁路非但没有解决问题，而且会使故障扩大化。从操作和检修规程上来讲，自动旁路之前必须确保电机和电缆没有问题。变频器跳闸时也必须先检查跳闸原因，确认是变频器自身故障的情况下才能投旁路运行。因此在没有判断故障原因的情况下自动投旁路是很危险的。15基于以上的分析，目前国内运行的高压变频器绝大多数都是采用手动旁路，不采用自动旁路。有很多项目最初电气人员要求完全自动旁路，最后和工艺、锅炉、汽机的技术人员探讨后，都放弃了完全自动旁路的要求，全部采用手动操作的远方电动旁路。虽然对外声称是自动旁路，但实际上是手动远方操作的电动旁路，并非实际意义上的完全自动旁路。16根据以上分析，供方建议用手动旁路。如果电厂坚持采用自动旁路，由于自动旁路不能进行机械闭锁，只能进行电气闭锁，闭锁的可靠性大大降低。因此由于自动旁路而产生的任何故障，以及由此带来的对锅炉运行安全的威胁，以及在不判明故障原因进行旁路而造成的故障的扩大化等一切后果，供方不承担任何责任。
