摘 要：本文通过分析高压电机设备自动化的控制原理以及高压电气应用技术进行分析，从而可以得到更好方法去使用它；利用它，同时增加我们对高压电器的知识及应用。
关键词：电机的保护；启动及变频启动；电气调试
中图分类号：C35 文献标识码： A
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。
1.1 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。
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，该结构变频器的主电路简图如图1。
图1 高压变频器主要电路简图
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外围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。
整机主控以单片机为核心部分，利用单片机控制变频器的各项功能和各种信号的输入输出，进行智能化判断和控制，同时将信号送入SPWM 发生器（如 SA4828 等芯片），产生和控制SPWM 脉冲波，此波送入光电隔离电路，经光电隔离后送入功率驱动芯片如 M57962L，进行功率放大，驱动 IGBT 管，经 IGBT输出高压 SPWM 波形三相电，再经滤波电抗器 L 滤波，输出三相交流电，驱动交流电机，同时将输出的电压、电流、转速等信号反馈至控制系统进行控制变频控制一般只适用于变频电机普通电机在低频和高频阶段，不适合使用变频器控制，这是由其铁心材质和结构决定的。普通高压电机在低频段即0～20Hz 时，产生高压奇次谐波，使电机发热，影响电机使用寿命；在高频段即 50～100Hz 及以上时，电机轴承不能承受超高转速而损坏，同样影响电机使用寿命。一般普通高压电机采用真空接触器直接启动与综合保护控制器相结合或软启动器控制。
二、高压电机电气调试
2.1 高压电机电气调试范围
高压电机电气调试也是保证高压电机正常运行的关键，高压电机电气调试包括高压电缆、高压真空接触器、电机综合保护器、高压电机、高压避雷器、TA.TV高压变频器。
2.2 高压电机调试的内容
2.3 高压电机的调试过程
高压电机应进行三相直流电阻、绕组极性、绝缘电阻、高压耐压试验等，三相直流电阻采用精密直流电桥测量。高压电机400kW 以下的耐压试验电路图如图2。
如图2所示，试验电源 AC380V 经试验操作台调压变压器调压后，输入高压变压器升压接入放电保护球隙器高压侧，另一侧应可靠接地。放电保护球隙器应调整好球放电间隙，放电动作保护电压值应稍大于试验电压值，调整好放电动作保护电压值的放电保护球隙后，切断调试电源，操作台调压器返回至零位，连接高压电流表、水电阻、高压电机绕组等试验连接线，特别应检查接地连接线是否可靠接地，确定无误后，方可进行下一步试验。试验时电压应缓慢上升，在试验时间内，高压电流表的指针应无闪动现象，时间到应缓慢下降后切除电源。高压电机 400kW 以上的耐压试验应进行直流高压泄漏试验，泄漏电流值应符合规范要求。测量前后都应测量其绝缘电阻，阻值应符合规范要求。
图2 交流实验简图
综合电机保护器、高压变频器等电子器件设备不宜进行高压耐压试验，但需进行各种技术参数设定，并进行模拟动作试验，动作、指示应正常灵活、可靠。
2.4 高压电机调试的注意事项
（1）高压耐压直流泄漏电流试验时，试验设备应可靠接地，应有专人在试验电缆的两端看护，并用安全隔离带隔离，试验期间禁止人员进入试验隔离区。试验结束后，高压电缆测量两极应注意对地放电，以防残余高压存电伤人。
（2）高压电机的直流电阻测量，应注意测量极与电机电极连接可靠，减少测量误差，测量阻值应三相平衡。
（3）高压避雷器的高压泄漏试验电压应严格按照产品说明书技术要求进行，不能擅自提高试验电压以防高压击穿。
三、结束语
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。
