高压电机自动化控制原理和保护技术张乂昊

张乂昊

摘要：随着我国工业化进程的加速，各种高压、大功率电器设备不断涌现。在大面积使用高压电机设备的同时也暴露出来很多问题。因此我们要针对高压电机的特性多方面入手，提高启动和运行的稳定性，减少设备故障和人身事故的发生，促进生产效率提高。

关键词：高压电机自动化控制原理保护技术

1.高压电气设备的自动化控制原理

1.1直接启动

综合保护控制器和高压真空断路器是高压设备启动和保护的重要设备，一般安装在高压柜上。综合保护控制器一般起到控制作用，需要进行一定的参数设置后才能正常使用，高压真空断路器可快速切断或者断开高压电源，从而在高压设备应用中起到正常启停和保护作用。在高压电机直接启动应用中，综合保护控制器可对电机设备的实际运行情况进行检测分析。一般通过零序电流和TA采样电路把检测到的高压电机中的工作电流传送到综合保护控制器的输入端，同时也把漏电流送到信号的输出端。如果高压设备出现一些问题时，比如：过电流、过电压、低电压、短路、缺相等故障时，通过综合保护控制器中通过设置的跳闸参数的要求将高压真空断路器准确切断。技术人员通过对相关的报警和数据分析找出问题所在并及时处理。如果高压电机由于故障无法启动，一般先从综合保护控制器着手，检查报文显示的报警或故障，根据报文内容查找问题所在。如果无法查出就排查综合保护控制器的相关输入、输出线路及控制线路和电气元件。在以工作中，我们会涉及到这个方而的问题比较多，所以这掌握这种工作原理的重点对今后的工作具有较大的帮助。

1.2变频启动

随着高电压绝缘栅双极晶体管开关研制成功，形成一种新型的高压电机控制器，即所谓的高压变频器。高压变频器的出现给高压电机启动及保护带来了革新的变化，是工业发展新型化、智能化的象征。高压变频器是三相高压电的交流电通过大电流高压并在二极管中进行整流，形成高压直流电，直流电通过快速绝缘的双极性高压开管进行触碰，便可形成变频的三相类交流高压电源，再通过电抗器等装置进行滤波处理后则变成能够进行改变频率的三相正弦波型交流电，就是我们电机所需的可靠的变频电源。此技术的开发与应用不但给高压电机的稳定运行带来了好处，也大大减少了电网的波动。快速绝缘栅的双极性高压开关管内部的开启与断开主要是通过变频器内部的控制中心进行控制，并通过外围的电子电路和内部的程序来对高压交流电的电压增幅及频率进行控制，以确保高压交流电机的加速、减速、软停车、软启动能够进行平滑调速和安全可靠控制。

2高压电机的保护技术

2.1定期测试保护

高压电机的正常运行跟很多关键的部件有着密切的联系，包括高压变频器、综合保护控制器、高压真空断路器等。所以维护技术人员对综合保护控制器和变频器的基本设置要有所了解，按照出厂说明书对个别设定值加以了解，以便故障查找和问题处理。在对电机设各进行测试中，我们还必须应当严格遵照高压电机设各交接实验标准和验收规范进行。高压电机定期进行绝缘值测量的，使用合格的摇表，测量时准确读出在15s和60s时的绝缘数值，并做好记录，计算出精确的绝缘电阻吸收比。除此之外，技术人员须进行多种试验，包括定子线圈电阻测试、绝缘电阻和交流耐压试验、转子动平衡试验、振动试验等，从而获取相关参数，对各种部件的运作情况进行准确了解，这样才能更好地解决存在的各种问题，维持高压电气设备的正常运作。此外还要注意在潮湿天气的时候如有测试绝缘值低情况，有可能只是接线盒内部及端子部分潮湿引起的，可用热风幕等对着接线端子口吹热风，间隔时间不断测试绝缘值情况，直到绝缘值合格为止。

2.2外界检测装置保护

为了检测运行中的情况，在实际应用运行中高压电机有多个测温装置，一般有：定子测温装置、前轴测温装置、后轴测温装置，测震装置以及润滑系统等。检测装置一般是将检测到的信号通过变送器转换为小电流或小电压信号传动到PLC中，PLC程序设计中将其常闭点串入启动线路中，当温度、震动、油压超过设定报警值时，电脑画面就会出现报警信息，当设定值超过跳机值时，串联的常闭点就会断开，就会出现跳机，维护技术人员就立即查找报警或跳机的原因并可立即处理，从而保证了设备的完好。在控制回路设计中要注意，多个仪表检测装置电源和PLC输出线路电源应独立设置，以免因个别原因跳电而引起其他控制电源跳电，从而导致部分功能失效，未对高压电机起到有效的保护作用。

2.3定期维护保护

定期维护也是保护高压电机的一项重要工作，认真的定期维护在一定程度上可以避免很多事故的发生。由于安全工作的要求，定期维护一般在是利用停机时间对高压电机进行全面检查。安排专业的维护人员检查高压电机接线端子是否有闪络和打火痕迹，固定螺丝是否松动，端盖、地脚、轴承盖螺丝是否松动。对接线端子的灰迹进行擦拭，电机外部的灰尘、油泥进行清除。高压电机的轴承一般工作半年左右清洗一次，清洗后需要重新更换合格的润滑脂。实际应用过程中也可根据高压电机运转时间长短、工作环境的情况、润滑脂的种类制定相应的清洗与更换油脂周期。一般来说灰尘较多，环境条件差，温度较高的地方需要经常清洗与更换油脂的周期较短些。电机所处环境的潮湿度和腐蚀性气体区域对电机的影响特别大，潮湿和腐蚀性气体的环境容易引起电机绝缘值降低或破损，电机生锈等问题，如果没有相应的防范措施可能会导致电机无法使用、漏电、地脚和外壳破环等现象。所以安装电机时尽量避免在潮湿和腐蚀性环境中，如果无法避免就必须要做好电机密封和外壳防护措施。此外还需经常监测电机绝缘值和外壳接地情况，以免电机的不正常工作，甚至危机人身安全。在潮湿天气的时候如有测试绝缘值低情况，有可能只是接线盒内部及端子部分潮湿引起的，可用热风幕等对着接线端子口吹热风，间隔时间不断测试绝缘值情况，直到绝缘值合格为止。

结束语

随着工业化技术的不断扩大，更多的高新技术应用到了电气设备运行当中，但在实际应用中由于高压电气设备由于自身特性，运作过程中仍然会出现了很多的隐患。因此，为了更好的保证高压电机的完好运行，技术人员应该较的掌握高压电机的自动化控制原理和保护技术，在实践中不断的应用，不断的积累经验，做好保护措施和定期维护，及时排除高压电机在实际应用中的隐患。从而保证高压电气设备的安全性。

参考文献：

[1]高成龙.高压电器设备的自动化控制原理及电气调试技术[J].科技展望，2015，2518：100-101.

[2]王俊山.高压电器设备的自动化控制原理及电气调试技术浅析[J].建材与装饰，2016，03：197-198.

[3]康宁.高压电器设备的自动化控制原理及电气调试技术[J].电子技术与软件工程，2016，05：138.

[4]高成龙.高压电器设备的自动化控制原理及电气调试技术[J].科技展望,2015,(18):100-101.

[5]赵慧凯.高压电机自动化控制技术及电气调试[J].企业技术开发,2013,(2):1-2.

[6]康宁.高压电器设备的自动化控制原理及电气调试技术[J].电子技术与软件工程,2016,(2):1-2.