1 引言

　　惠陽自來水公司某水廠使用3臺芬蘭abb公司生產的sami1370f690型變頻器控制3套水泵機組調速供水，其中1#水泵機組與2#、3#水泵機組不同之處在于1#水泵機組加裝了節能裝置自動控制1#水泵機組運行，而2#、3#水泵機組直接由變頻器控制運行。通常情況下，在凌晨期間用水量最少為供水低谷，此時特適合開1#變頻器控制1#水泵機組運行。因此，在1#水泵機組加裝了節能裝置后，通過根據用水量的需要合理調度1#~3#水泵機組運行，運行2年比沒裝節能裝置已節約電費130萬元。

　　變頻器自1999年1月投入使用以來運行還是可靠的，但也發生過一些故障，原進口的半導體主功率元件和控制電路板配件已基本更換完畢。由于該類變頻器為上世紀90年代初產品，現在早已更新換代，因此維修配件（特別是控制電路板）短缺，導致變頻器發生故障時難以及時修復，而送到生產廠家維修一是所需時間較長，二是價格昂貴，因此變頻器故障是影響送水泵房組供水的主要原因之一（惠陽水司某水廠1#變頻器因控制電路板發生故障缺配件已有月余至今停止運行導致不能開1#水泵機組供水）。針對此問題，本人提出的解決方案有二：方案一是在2臺變頻器之間加裝轉換柜，利用任1臺變頻器分別控制2臺水泵機組電動機。當1臺變頻器或水泵機組發生故障時，只要啟動轉換柜和另1臺變頻器就可及時恢復供水。在損壞功率元件難以及時修復的情況下，可集中2臺變頻器的功率元件供給1臺變頻器使用，同時有較寬裕的時間修復故障變頻器。應用該方案，不但在經濟上投資較少（約需8萬元），而且可使因變頻器或水泵機組發生故障所造成停止供水的影響為最小。方案二是用國產的1臺變頻器（例如北京利德華福電氣技術有限公司的大功率變頻器）和3臺電動機（例如湘潭電機廠的高壓電動機）替代進口變頻器和電動機，應用1臺國產變頻器控制3臺水泵機組電動機。該方案需投資約190萬元（其中更換1臺變頻器需資金約110萬元，更換3臺高壓電動機需資金約80萬元），目前國產的大容量高壓變頻器在技術上已達到世界先進水平，具有電流小、主元件模塊化、可靠性高、維護方便、造價低（較進口而言）等特點，隨著我國變頻器技術的不斷進步，應用該方案進行技術改造將是一種發展趨勢。基于經濟上考慮，現僅將第一方案介紹如下。

2 變頻器轉換柜的基本接構

　　變頻器轉換柜的基本結構為，在3臺配電柜內裝有3臺hd13-1500a/31型刀開關、5臺ckj15-1500/3型真空接觸器和所配套的控制設備，通過2×yjv-1kv-3×300的電力電纜將2臺變頻器的出線柜連接起來（詳見附圖的變頻器轉換柜一次接線圖）。

3 變頻器轉換柜的功能和工作原理

　　3.1 變頻器轉換柜的基本功能

　　當變頻器b或變頻器a發生故障停止運行時，經轉換柜的切換，在保證設備安全的前提下，利用變頻器a或變頻器b分別拖動電動機mb或電動機ma運行如附圖所示。

　　3.2 變頻器轉換柜幾種運行方式的工作原理

　　（1） 變頻器a拖動電動機mb運行

　　合上刀開關qka，分別按下變頻器轉換柜門上的啟動按鈕，合上接觸器kma1、kmc和kmb2（接觸器kma2和kmb1在斷開位置），此時，啟動變頻器a可拖動電動機mb運行。停機時，按下相應的停止按鈕即可。

　　（2） 變頻器b拖動電動機ma運行

　　合上刀開關qkb，分別按下變頻器轉換柜門上的啟動按鈕，合上接觸器kmb1、kmc和kma2（接觸器kma1和kmb2在斷開位置），此時，啟動變頻器b可拖動電動機ma運行。

　　（3） 變頻器a、變頻器b分別單獨運行或同時運行。

　　變頻器a單獨運行。合上刀開關qka，分別按下變頻器轉換柜門上的啟動按鈕，合上接觸器kma1和kma2（接觸器kmc在斷開位置），此時，啟動變頻器a可拖動電動機ma運行。

　　變頻器b單獨運行。合上刀開關qkb，分別按下變頻器轉換柜門上的啟動按鈕，合上接觸器kmb1和kmb2（接觸器kmc在斷開位置），此時，啟動變頻器b可拖動電動機mb運行。

　　變頻器a、變頻器b同時運行。合上刀開關qka，分別按下變頻器轉換柜門上的啟動按鈕，合上接觸器kma1和kma2（接觸器kmc在斷開位置），此時，啟動變頻器a可拖動電動機ma運行。合上刀開關qkb，分別按下變頻器轉換柜門上的啟動按鈕，合上接觸器kmb1和kmb2（接觸器kmc在斷開位置），此時，啟動變頻器b可拖動電動機mb運行。

　　3.3 變頻器轉換柜的安全互鎖

　　在轉換柜的控制回路中，通過相關接觸器的輔助觸頭和轉換開關sa進行電氣安全互鎖，可確保變頻器a、b在運行中每次只能拖動1臺水泵機組電動機，相互不發生影響（詳見轉換柜二次接線圖）。

　　（1） 變頻器a拖動電動機mb運行時，轉換開關sa處于左45°位置，

　　sa的③、④觸頭為斷開;通過接觸器kmc的常閉觸頭kmc-4在接觸器kmc合閘時的斷開，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在運行中不相互影響。

　　（2）變頻器b拖動電動機ma運行時，轉換開關sa處于右45°位置，sa的①、②觸頭為斷開;通過接觸器kmc的常閉觸頭kmc-2在接觸器kmc合閘時的斷開，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在運行中不相互影響。

　　（3） 變頻器a、變頻器b分別單獨運行或同時運行時，轉換開關sa處于中間位置，sa的觸頭均為斷開;通過將接觸器kma1-2、kmb1-2、kma2-2、kmb2-2的常閉觸頭串聯在接觸器kmc合閘回路中，使接觸器kmc不能合閘， 從而確保變頻器a、b在運行中不相互影響。

　　（4）在轉換開關sa處于左45°、右45°位置，分別需要kma1、kmb1、kmc合閘時，可利用轉換開關sa觸頭的閉合來代替斷開的接觸器的輔助觸頭接通其合閘回路。