高压电机控制及调试技术的应用研究

袁 云

宁夏鑫瑞特电机机械制造有限公司

1 引言

当前社会发展迅速，工业化的规模逐渐加大，其中工业电气化发展的程度也逐渐增高，很多的工业企业中都使用到了诸多的电机设备，有效地提升了生产效率，跟企业带来了巨大的经济效益。

2 高压电机的控制技术

2.1 高压电机的直接启动控制

通常，高压电机控制中主要由两种控制方式，分别为变频启动控制以及直接启动控制。在自动化进行设计过程中如果使用直接启动的控制方式，则需要对高压电机运行状况以及工作的目的进行明确，同时在高压电机启动过程中要合理科学地融入真空接触器和综合保护控制器。对各种影响因素进行考虑，做好高压电机线路的检查，对线路中容易出现的问题进行合理的统计，把出现漏电的电流输送到控制器的存储器后，就可以使用高压电机控制设备，再依据相关的问题，对电机的运行状况进行合理的分析，以免在实际过程中出现过多的不安全事故。在中央控制器接收到危险信号后，会根据具体的状况分析事故出现的原因，然后发出相关的预警措施，在此种状况下，对电机的运行的稳定和安全有着很好地保证。

2.2 高压电机的变频启动控制

在高压电机变频启动控制之中，变频器借助高压电机中的绝缘晶体管来对高压电源进行有效地控制，在系统中的高压电流经过电抗器，然后被经过滤波处理之后，演变成交流电，电机中的变频器中内部的控制程序需要和外部相关的控制电路一起工作，然后利用高压交流变频技术来对相关系统进行调控。变频电流出现的过程中，需要多个开关功率管在进行串联之后再进行工作，如果出现频率太低的状况，可以提高起步的电压，以保证电机能够稳定安全的运行。通常状况下，在高压电机中，高压变频器是核心的部件，利用自动化的控制系统主要就是通过高压变频器来传输和控制多种信号，但是，一般状况下我们所述的变频控制其实只是一般电机中对高低频的控制。在此种状况下，需要关注的是核心材料和系统结构之间存在的差异。在变频电机中并不适合变频控制技术的运用，以及普通电机和高压电机之间也不能配合使用，如果使用，减短高压电机的寿命，同时还会影响到电机的轴承。

3 高压电机控制技术的应用

就当前状况来看，高压电机主要使用在以下化工、矿山、冶金、石油企业中，在具体使用过程中会产生很大的能耗。随着我国快速发展，我国在中小型电机的生产和使用已经位于世界的首位，在很多方面都会使用到高压电机。我国现在主要使用电机的能效标准是IE1，但是效率比较低，因此，现阶段正在大力的推广IE2和IE3，对电机进行不断地更新和优化才能够是使得我国工业具有更好地发展前景。

交流变频调控技术在当前一直是比较先进地一项技术，此技术的出现主要是基于计算机技术以及电子技术的发展，对原有的直流电机进行了有效地改良，在我国工业发展过程中交流变频技术有着重要的地位。而通过和自动控制的结合，产生了交流变频调速控制技术，此种技术的使用，代替了直流电机的地位，有着很好地发展前景。众所周知，交流变频调速控制技术的出现和计算机技术以及电子技术有着密切的关系，当前很多的电子元器件，都有着高功率的特征，其中最具有代表性的电子器件有GTO、BJT、MOSEFT等。随着社会的发展，这些电子器件被使用的越来越多，在交流电机调速技术发展中由于电子器件IGCT和双极型复合器件IGBT的出现，使得交流电机调速技术发展的速度更加的快，就目前状况来看，我国更加重视功率模块和电力电子器件方面的研究和发展，使得交流电机调速技术在未来有着更加广阔的发展前景。

在继电器接触器控制系统中如果可以对计算技术进行很好地使用，可以有效地缩小体积，且容易控制，有着更好地数字运算功能以及数据处理的功能，同时还能够对逻辑的功能进行灵活的控制。此种就是我们平时所说的数字控制器，被我们所称之为PLC，PLC 的使用有着非常好的可靠性，在不出现故障的情况下，能够不间断的连续工作十万小时以上的时间，就当前状况来看PLC 控制系统的运用还存在着一定的问题，有待后期的完善，在我国PLC只能是从国外进口，或者是和一些中外合资的企业进行组装，在工业自动化中PLC 控制系统被广泛地使用。就当前状况来看，主要使用在一些大型企业中，很多的小企业还没有使用到，因此，不具备很高的普及率，且此技术的使用也只是在发达国家，一些发达国家中能够使用数据联网通讯以及工业现场总线等更加高级的自动化控制技术。

4 关于高压电机的电气调试

4.1 高压电机的电气调试范围

高压电机运行过程中进行合理的电气调试工作至关重要，如果在高压电机运用时没有按时的展开电气调试，会对相关的生产工作带来不同程度的影响，严重地状况下会引起不安全事故的发生，因此，相关的企业要对电气调试工作重视起来。通常状况下，电气调试中需要对高压电缆、高压变频器以及真空断路器进行调试。在具体调试时做好每一个部件的调试，能够使得调试工作更加具有针对性，且提高调试的效率，保证高压电机稳定安全的运行，除此之外还更加有利于高压电机调试工作得展开，有着指导性的意义，使得高压电机自动化技术有着更好地使用前景。

4.2 高压电机的电气调试过程

高压电机在进行调试的过程中需要使用的电压是高压电阻电压，在对绝缘电阻进行电阻测试的过程中，特别是在在执行三相直流电阻测试的过程中，应选择专业的直流电桥。在进行测试时，电源会途经操作平台，这是为了调节变压器电压以增加输入功率，并通过变压器的高压进入放电保护侧，另一侧也必须接地。使用放电防护器时，请调整放放点间距。调整后的保护电压值大于测试电压值。在切断调节电源之后，需要做好零线的处理，把剩下的水电阻、电流表、电机绕组连接起来进行试验，并对接地的状况做好检查，保证接地的安全性。在具体试验的时候，要保证电压是慢慢上升的，在规定时间里要确保电流表的指针保持在不闪动的状况，在到规定时间后，电源会自动地进行下降，随后切除电源，保证泄露地电流处于规定的范围内。不管是在试验之前还是试验之后都要对绝缘电阻做好测量，保证电阻的阻值处于标准的范围之内，除此之外，在高压耐压形式可以对综合保护器以及高压变频器进行检测，并对参数做好设置之后，开始模拟试验的动作，保证高压电机可以得到更加灵活的使用。

4.3 高压电电机气调试的关键因素

通常状况下，调试人员会对调试的结果产生一定的影响，未来能够控制好相关因素，需要从以下两个方面进行：（1）做好电阻的测量，在测量的过程中，需要保证电阻两端的接头能够和设备之间完全的连接，避免出现过大的检测误差。（2）对漏电电流进行测试，在高压电机中如果出现漏电的状况是十分危险的，所以，在测量的到时候，要对设备做好接地的处理，保证测量的安全性。在做好这些测量之后，还要确保剩下的电流全部导入地面之后才能够对设备进行调试，同时，每一个环节都要更具相关的标准以及程序进行，以免再测量过程中由于人为的原因，给测量带来巨大的误差，引起不安全事故。

5 高压电机控制及调试案例探讨

5.1 工程概况

整个工程设计中有一台容量为3500kW，额定电压为6000V的高压一步电动机一台，基础验收→机组及电机安装→抽芯检查→电缆敷设→电缆头制作及电缆试验→电缆接线→电机干燥→底座绝缘试验→电机本体试验→电机控制及保护系统调试拖动KDON-10000∕10000型空分装置的空气压缩机。在电机中都有常规的保护以及两地的控制。

5.2 施工程序

电机系统调试→空载试车→负荷试车。

5.3 施工方法

不管是出现下面何种状况，都要做好相应的检查工作：（1）设备的使用超过的应有的保质期。（2）如果制造厂没有保证期限的状况下，或者出厂日期超过一年。（3）在对外观进行检验或者是对电气进行试验的过程中，发现质量存在问题。（4）在试运转过程中出现异常的状况。（5）依据货物到达现场以及运输的状况，相关人员要对其做好相应的检查。

在进行电机抽芯检查的过程中检查的主要内容主要有：（1）机电内部的铁芯槽中没有任何的杂物，尤其要看转子和定子之间有没有杂物的存在。（2）电机的绝缘层没有受到破坏，同时绑线也没有出现任何的松动。（3）电机的转子绕组和定子连接和焊接良好。

5.4 电缆敷设

（1）在进行电缆敷设之前应该做好相关路径中的桥架进行检查，保证预埋保护管都施工完成。（2）除此之外，电缆在敷设之前还需要做好电气测试，其中主要包含的有绝缘电阻测试、直流耐压、导通试验、相位核对等。（3）此工程中电缆敷设的方式使用的人工敷设的方式，在进行敷设的过程中应该仔细地检查电缆是否完好，同时还需要关注电缆的弯曲半径。

5.5 电缆头制作及试验

（1）就目前状况来看，使用的很多高压电缆都是使用的交联聚乙烯绝缘电缆，在制作的过程中需要使用硅橡胶热缩法来对电缆头进行制作，同时也可以使用冷缩的方式。（2）在制作电缆头的过程中还需要以及相关的施工要领，编写施工技术较低，在施工现场还需要相关的人员进行监督。（3）为了能够尽量的对损失进行缩小，制作每一个电缆头的时候都要作直流耐压试验。（4）电缆试验要点：①利用2500V兆欧表对相间以及接地的绝缘电阻进行有效地测量。②使用直流泄露试验变压器对电缆的直流耐压以及泄漏电流进行测量，试验总共分为六个阶段，每个阶段中停留一分钟，测量后的状况入表1所示。

表1

此工程中的高压电缆，不对三相泄漏电流不平衡系数进行规定，但是泄露的电流存在很大的不稳定性，随着试验电压慢慢地升高的同时，随着时间的变长也有着上涨的状况，由此可以看出电缆存在着一定的缺陷，需要对其进行针对性的处理。

5.6 电机的干燥

（1）电机在运输的途中，以及存储的过程中都可能会受潮，所以需要考虑环境的干燥性，在进行干燥后方可进行相关的试验，试验合格后投入使用。（2）通常状况下机电的制造厂商都会明确的标注，机电需要干燥，但是在具体的实践过程中存在很多电机没有进行干燥，就进行了使用。在电机使用之前，要根据机电的出厂时间进行确认，并对运输以及现场做好相应的管理，保证电机在安装过程中环境良好，需要干燥的及时进行干燥。

5.7 电机本体的试验

在电机干燥完成之后，可以对现场进行打扫，在绕组温度正常的状况下，可以对电机进行电气试验。

6 结束语

总的来讲，根据时代的发展，高压电机调试工作虽然得到了很大程度的提高，但是，还是存在某些问题需要解决，本篇文章首先对高压电机自动化中主要的技术进行了探讨，其次对高压电机控制技术的应用进行了阐述，最后分析了电气调试，希望能够对今后高压电机控制以及调试工作的质量进行提升，确保高压电机能够更加稳定安全的运行。