高压电机的保护和控制技术及电气调试

【摘 要】随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，高压电机的自动化控制技术应用越来越广泛，对于进一步促进高压电机保护，提高电机设备的运行效率起到了较大的积极作用。文章对高压电机的自动化控制技术及电气调试进行了分析和研究，以期加强高压电机的自动化控制技术研究及电气调试管理，更好的促进电机设备运行质量及效率。

【关键词】高压电机 电机保护 电气调试

社会经济的发展推动了工业化规模的不断扩大，对于大功率的电机设备应用呈现出逐渐增加的趋势，由此，很多低电压大功率的电机设备暴露出了很多缺点，在工作时的电流很大，而在启动的瞬间则需要更大的电流，从而导致电机设备在实际应用过程中存在着较多的问题，因此，对于此种情况，需要采取高压电机设备应用，以有效降低其启动电流和工作电流，从而最大限度的降低其在启动时对电网造成的影响。

一、高压电机的保护控制

高压电机需保护的功能很多，主电路高压部分控制可采用计算机综合保护控制器和交流真空断路器联合控制的直接启动或高压变频器控制及高压软启动器控制。

（一）高压电机的直接启动控制原理

采用真空接触器直接启动与综合保护控制器相结合，通过电TA和零序电TA采样电路，将高压电机工作电流及漏电电流送入综合保护控制器电流信号输入端，供综合保护控制器进行电机运行状态监测分析一旦发生过流漏电短路缺相等故障通过执行元件真空接触器动作，切断电机运行电源，并将故障情况上传到控制中心，同时声光报警 在故障没有排除的状态下，综合保护控制器程序锁定不能合闸的真空接触器，运行电机。

（二）高压电机的变频启动控制原理

高压变频器通过大功率IGBT绝缘栅双极性晶体管直接控制电机的高压电源，其结构为高压-低压-高压或三电平叠加结构随着大功率高电压等级IGBT绝缘栅双极性晶体管开关管的研制成功，一种新型结构的交-直-交形式逐渐替代前两种都带有体积大而笨重铁心变压器的结构。三相高压交流电经大电流高压整流二极管整流成高压直流电，供快速绝缘栅双极性高压开关管IGBT触发生成可变频的三相交流高压脉冲电源，经电抗器滤波后，变成可变频的三相正弦波交流电，供高压交流电机工作。快速绝缘栅双极性高压开关管IGBT的开启与关断由变频器内计算机控制中心控制，通过计算机内部程序及电子电路来控制高压交流电的频率和电压幅值，实现高压交流电机的软启动软停车及转速的调速控制 电压输出频率的可控范围为：0～400Hz 当停车后，通过计算机内部程序控制触发脉冲触发高压滤波电容放电控制的IGBT管，使整流电容的残余存电通过放电电阻释放，高压电源指示灯熄灭放电完毕，避免检修高压电路发生电击事故。

电机的转速：n=60f/2p，由此可知，电机转速与频率f成线性关系变频器拟采用u/f=c 方式（带PG）输出三相交流电，变频范围为：0～400Hz，采用高载波频率的SPWM方式，载波频率为：10～20kHz，开关功率管为IGBT （绝缘栅双极性晶体管），开关功率管可以多只串联使用 在频率较低时，可通过提高起步电压来提高电机的机械运行性能。

二、高压电机的电气调试

（一）高压电机进行电气调试的内容

对于电机综合保护器中技术参数的设定，应当根据高压电机出厂说明书中标明的技术参数及电机设备运行的实际情况进行设置，同时还要实行一次高压不送电和二次线路模拟的动作试验，同时应当确保动作显示均保持正常。在对电机设备进行调试的过程中，应当严格遵照高压电器设备交接实验标准和验收规范进行，而且在高压耐压的前和后都要对绝缘电阻实行测试。在测量的过程中，对于摇表的转速控制应当保持匀速，转速维持在每分钟 120 r 左右，在 15 s 和 60 s 时进行读数处理，并将数值记录，然后计算出较为精确的阻值吸收比。当完成读数后，应当首先将试验表笔撤离，然后将摇表转速逐渐下降，以免试验中出现的高压发生反冲现象，从而导致绝缘的电阻摇表出现损坏现象。高压真空接触器应当对分闸线圈位置的动作电压、合闸线圈进行准确测量，同时对其返回的系数值、主触点的端口耐压和主触点位置的直流电阻进行计算。

（二）高压电机的电气调试过程

对于高压电机的电气调试，应当实行绕组极性、三相直流电阻、高压耐压试验、绝缘电阻等试验处理，对于三相直流电阻的试验应当采用精密的直流电桥进行测量。试验过程中的电源在通过实验操作台时应当对变压器进行调压处理，输入的高压变压器通过升压接入到放电保护间隙的高压一侧，而另一侧则应当进行可靠接地处理。放电保护球隙器应当对球放电的间隙进行调整，放电动作所保护的电压值应当比试验中的电压值偏大，当电压值调节好后。将调试的电源切断，然后将操作台上的调压器回归到零位，然后将其余水电阻、高压电流表及高压电机绕组等试验相连接，对接地连线进行检查，查看其是否安全接地，当确定无误后，才能够进行下一步的试验处理。在试验的过程中应当确保电压是缓慢上升，而且在试验的规定时间内，应当确保高压电流表指针不出现闪动现象，定时间结束后缓慢下降，然后将电源切除，对于泄漏的电流值应当确保符合规范要求，在进行测量的前后过程中都应当对其绝缘电阻进行测量，并确保阻值符合规范要求。此外，对于高压变频器和综合电机保护器等电子器件类的设备，亦应当采取高压耐压方法进行试验检测，但是可以根据各种标准的技术参数进行设定处理，同时还可以对相关的试验动作及指示进行模拟处理，以确保其应用的灵活性和可靠性。

三、结束语

学会应用高压电机设备自动化的控制原理以及高压电气应用技术是很重要的，因为随着工业规模化的扩大，大功率（400KW以上）电机设备应用越来越多，低电压大功率的电机设备暴露出的缺点很多工作电流很大启动瞬时电流更大，在实际生产使用中带来很多问题 因此宜采用高压电机降低其工作电流和启动电流，以减少其启动时对电网的影响。

参考文献：

[1]赵慧凯.高压电机的自动化控制技术及电气调试[J].企 业 技 术 开 发，2013年1月，96-97.

[2]倪晓华.浅析高压电机的保护控制原理及电气调试技术[J].广东科技，2009年12月，103.