1 引言

　　惠陽(yáng)自來(lái)水公司某水廠使用3臺(tái)芬蘭abb公司生產(chǎn)的sami1370f690型變頻器控制3套水泵機(jī)組調(diào)速供水，其中1#水泵機(jī)組與2#、3#水泵機(jī)組不同之處在于1#水泵機(jī)組加裝了節(jié)能裝置自動(dòng)控制1#水泵機(jī)組運(yùn)行，而2#、3#水泵機(jī)組直接由變頻器控制運(yùn)行。通常情況下，在凌晨期間用水量最少為供水低谷，此時(shí)特適合開(kāi)1#變頻器控制1#水泵機(jī)組運(yùn)行。因此，在1#水泵機(jī)組加裝了節(jié)能裝置后，通過(guò)根據(jù)用水量的需要合理調(diào)度1#~3#水泵機(jī)組運(yùn)行，運(yùn)行2年比沒(méi)裝節(jié)能裝置已節(jié)約電費(fèi)130萬(wàn)元。

　　變頻器自1999年1月投入使用以來(lái)運(yùn)行還是可靠的，但也發(fā)生過(guò)一些故障，原進(jìn)口的半導(dǎo)體主功率元件和控制電路板配件已基本更換完畢。由于該類(lèi)變頻器為上世紀(jì)90年代初產(chǎn)品，現(xiàn)在早已更新?lián)Q代，因此維修配件（特別是控制電路板）短缺，導(dǎo)致變頻器發(fā)生故障時(shí)難以及時(shí)修復(fù)，而送到生產(chǎn)廠家維修一是所需時(shí)間較長(zhǎng)，二是價(jià)格昂貴，因此變頻器故障是影響送水泵房組供水的主要原因之一（惠陽(yáng)水司某水廠1#變頻器因控制電路板發(fā)生故障缺配件已有月余至今停止運(yùn)行導(dǎo)致不能開(kāi)1#水泵機(jī)組供水）。針對(duì)此問(wèn)題，本人提出的解決方案有二：方案一是在2臺(tái)變頻器之間加裝轉(zhuǎn)換柜，利用任1臺(tái)變頻器分別控制2臺(tái)水泵機(jī)組電動(dòng)機(jī)。當(dāng)1臺(tái)變頻器或水泵機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，只要啟動(dòng)轉(zhuǎn)換柜和另1臺(tái)變頻器就可及時(shí)恢復(fù)供水。在損壞功率元件難以及時(shí)修復(fù)的情況下，可集中2臺(tái)變頻器的功率元件供給1臺(tái)變頻器使用，同時(shí)有較寬裕的時(shí)間修復(fù)故障變頻器。應(yīng)用該方案，不但在經(jīng)濟(jì)上投資較少（約需8萬(wàn)元），而且可使因變頻器或水泵機(jī)組發(fā)生故障所造成停止供水的影響為最小。方案二是用國(guó)產(chǎn)的1臺(tái)變頻器（例如北京利德華福電氣技術(shù)有限公司的大功率變頻器）和3臺(tái)電動(dòng)機(jī)（例如湘潭電機(jī)廠的高壓電動(dòng)機(jī)）替代進(jìn)口變頻器和電動(dòng)機(jī)，應(yīng)用1臺(tái)國(guó)產(chǎn)變頻器控制3臺(tái)水泵機(jī)組電動(dòng)機(jī)。該方案需投資約190萬(wàn)元（其中更換1臺(tái)變頻器需資金約110萬(wàn)元，更換3臺(tái)高壓電動(dòng)機(jī)需資金約80萬(wàn)元），目前國(guó)產(chǎn)的大容量高壓變頻器在技術(shù)上已達(dá)到世界先進(jìn)水平，具有電流小、主元件模塊化、可靠性高、維護(hù)方便、造價(jià)低（較進(jìn)口而言）等特點(diǎn)，隨著我國(guó)變頻器技術(shù)的不斷進(jìn)步，應(yīng)用該方案進(jìn)行技術(shù)改造將是一種發(fā)展趨勢(shì)?；诮?jīng)濟(jì)上考慮，現(xiàn)僅將第一方案介紹如下。

2 變頻器轉(zhuǎn)換柜的基本接構(gòu)

　　變頻器轉(zhuǎn)換柜的基本結(jié)構(gòu)為，在3臺(tái)配電柜內(nèi)裝有3臺(tái)hd13-1500a/31型刀開(kāi)關(guān)、5臺(tái)ckj15-1500/3型真空接觸器和所配套的控制設(shè)備，通過(guò)2×yjv-1kv-3×300的電力電纜將2臺(tái)變頻器的出線(xiàn)柜連接起來(lái)（詳見(jiàn)附圖的變頻器轉(zhuǎn)換柜一次接線(xiàn)圖）。

3 變頻器轉(zhuǎn)換柜的功能和工作原理

　　3.1 變頻器轉(zhuǎn)換柜的基本功能

　　當(dāng)變頻器b或變頻器a發(fā)生故障停止運(yùn)行時(shí)，經(jīng)轉(zhuǎn)換柜的切換，在保證設(shè)備安全的前提下，利用變頻器a或變頻器b分別拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)mb或電動(dòng)機(jī)ma運(yùn)行如附圖所示。

　　3.2 變頻器轉(zhuǎn)換柜幾種運(yùn)行方式的工作原理

　?。?） 變頻器a拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)mb運(yùn)行

　　合上刀開(kāi)關(guān)qka，分別按下變頻器轉(zhuǎn)換柜門(mén)上的啟動(dòng)按鈕，合上接觸器kma1、kmc和kmb2（接觸器kma2和kmb1在斷開(kāi)位置），此時(shí)，啟動(dòng)變頻器a可拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)mb運(yùn)行。停機(jī)時(shí)，按下相應(yīng)的停止按鈕即可。

　?。?） 變頻器b拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)ma運(yùn)行

　　合上刀開(kāi)關(guān)qkb，分別按下變頻器轉(zhuǎn)換柜門(mén)上的啟動(dòng)按鈕，合上接觸器kmb1、kmc和kma2（接觸器kma1和kmb2在斷開(kāi)位置），此時(shí)，啟動(dòng)變頻器b可拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)ma運(yùn)行。

　?。?） 變頻器a、變頻器b分別單獨(dú)運(yùn)行或同時(shí)運(yùn)行。

　　變頻器a單獨(dú)運(yùn)行。合上刀開(kāi)關(guān)qka，分別按下變頻器轉(zhuǎn)換柜門(mén)上的啟動(dòng)按鈕，合上接觸器kma1和kma2（接觸器kmc在斷開(kāi)位置），此時(shí)，啟動(dòng)變頻器a可拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)ma運(yùn)行。

　　變頻器b單獨(dú)運(yùn)行。合上刀開(kāi)關(guān)qkb，分別按下變頻器轉(zhuǎn)換柜門(mén)上的啟動(dòng)按鈕，合上接觸器kmb1和kmb2（接觸器kmc在斷開(kāi)位置），此時(shí)，啟動(dòng)變頻器b可拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)mb運(yùn)行。

　　變頻器a、變頻器b同時(shí)運(yùn)行。合上刀開(kāi)關(guān)qka，分別按下變頻器轉(zhuǎn)換柜門(mén)上的啟動(dòng)按鈕，合上接觸器kma1和kma2（接觸器kmc在斷開(kāi)位置），此時(shí)，啟動(dòng)變頻器a可拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)ma運(yùn)行。合上刀開(kāi)關(guān)qkb，分別按下變頻器轉(zhuǎn)換柜門(mén)上的啟動(dòng)按鈕，合上接觸器kmb1和kmb2（接觸器kmc在斷開(kāi)位置），此時(shí)，啟動(dòng)變頻器b可拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)mb運(yùn)行。

　　3.3 變頻器轉(zhuǎn)換柜的安全互鎖

　　在轉(zhuǎn)換柜的控制回路中，通過(guò)相關(guān)接觸器的輔助觸頭和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa進(jìn)行電氣安全互鎖，可確保變頻器a、b在運(yùn)行中每次只能拖動(dòng)1臺(tái)水泵機(jī)組電動(dòng)機(jī)，相互不發(fā)生影響（詳見(jiàn)轉(zhuǎn)換柜二次接線(xiàn)圖）。

　?。?） 變頻器a拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)mb運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa處于左45°位置，

　　sa的③、④觸頭為斷開(kāi);通過(guò)接觸器kmc的常閉觸頭kmc-4在接觸器kmc合閘時(shí)的斷開(kāi)，使接觸器kmb1不能合閘，另外接觸器kmc須接觸器kma2在分閘位置才能合閘，從而確保變頻器a、b在運(yùn)行中不相互影響。

　?。?）變頻器b拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)ma運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa處于右45°位置，sa的①、②觸頭為斷開(kāi);通過(guò)接觸器kmc的常閉觸頭kmc-2在接觸器kmc合閘時(shí)的斷開(kāi)，使接觸器kma1不能合閘，另外接觸器kmc須接觸器kmb2在分閘位置才能合閘，從而確保變頻器a、b在運(yùn)行中不相互影響。

　?。?） 變頻器a、變頻器b分別單獨(dú)運(yùn)行或同時(shí)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa處于中間位置，sa的觸頭均為斷開(kāi);通過(guò)將接觸器kma1-2、kmb1-2、kma2-2、kmb2-2的常閉觸頭串聯(lián)在接觸器kmc合閘回路中，使接觸器kmc不能合閘， 從而確保變頻器a、b在運(yùn)行中不相互影響。

　?。?）在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa處于左45°、右45°位置，分別需要kma1、kmb1、kmc合閘時(shí)，可利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa觸頭的閉合來(lái)代替斷開(kāi)的接觸器的輔助觸頭接通其合閘回路。