高壓電器設備的自動化控制及調試要點分析

周海良

平高電氣股份有限公司 河南 平頂山 467000

1 自動化控制原理

1.1 高壓電機直接啟動的控制原理

高壓電器設備的啟動方法主要包括直接啟動和變頻啟動兩種，在研究高壓電器設備啟動的自動控制時主要從這兩方面進行，從而實現高壓電器設備的自動化啟動。高壓電器設備的直接啟動控制主要是利用真空接觸器和綜合保護控制器這兩個裝置來實現的，通過將這兩個裝置進行有機的結合，能夠獲取最優化的高壓電機直接啟動控制設計的優化。在高壓電器設備的實際應用中，利用零序電和電TA采樣線路，能夠將高壓電機中工作的電流輸送至綜合保護器電流信號的輸入端。在接收到實時的故障信息之后，工作人員可以利用這些信息對發生的電路故障進行分析，確定故障的原因和位置等信息，并且采取有效的措施來進行修復，從而保證高壓電器設備的正常工作，保障工業生產的效率。在發現高壓設備出現電路故障，到設備被完全排除這一段時間內，綜合保護控制器會采取保護措施，自動的對程序進行鎖定控制，使真空接觸器處于合閘狀態，從而使電機設備在維修故障過程中處于停止運行的狀態。

1.2 高壓電機的變頻啟動的控制原理

高壓電器的變頻啟動形式在不斷的發展，傳統的高壓電機變頻啟動主要采用三電平疊加或者高-低-高的電壓結構，在應用IGBT大功率絕緣柵雙極性晶體管的基礎之上，利用高壓變頻器來完成對其高壓電器設備的直接控制。隨著技術的不斷發展，尤其是大功率高電壓絕緣柵雙極性晶體的研究取得了重大的進展，促進了高壓電頻器的升級，如今新型的高壓變頻器已經被廣泛的應用于高壓電器的變頻啟動之中。這種高壓變頻器在工作過程中，其包含的大電流高壓整流二極管將會進行電流的轉換，將高壓三相交流電轉變為直流電，并且應用快速絕緣雙極性高壓開關管IGBT進行觸發，通過這樣的方式可以生成三相交流高壓脈沖電源，這一電源可以作為變頻電源使用。然后高壓變頻器中設置的電抗器可以對該電流進行濾波處理，從而將轉化成的直流電再次轉變為三項交流電，利用這樣的方式，可以有效的保障交流電機的正常運行。

2 高壓電器設備中的電氣調試技術

2.1 調試定義

電氣設備，在《建筑電氣工程施工質量驗收規范》中的定義是指發電、變電、輸電、配電或用電的任何物件，諸如電機、變壓器、電器、測量儀表、保護裝置、布線系統的設備、電氣用具。而常說的髙壓電氣設備調試主要針對額定電壓大于交流ikV、直流1.5kV的相關電氣設備調試，如6kV、10kV、35kV、110kV及更高電壓等級設備的調試，煤礦井下或其他有爆炸危險場所的電氣設備除外。其中，高壓電氣設備的調試主要依據《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》《電力設備預防性試驗規程》《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗規程》等國家相關標準和規范執行。電氣設備調試指電氣試驗與調整，也包括電氣設備試運行。其中電氣試驗是在電氣系統、電氣設備投入運行前，為判定其有無安裝和制造方面的質量問題，按照國家標準、規程和規范的有關規定逐項進行的試驗和驗證。電氣調整，就是在電氣系統投入運行前，為保證電氣系統能夠正常運行而對電氣系統的接線進行核查以及對系統中的電氣設備、開關、保護繼電器等電氣設備及其元器件的電壓、電流動作值、動作時間、動作特性等參數，按照設計圖中的規定值進行整定，使其符合要求，以確保電氣系統能夠長期安全運行的一項工作。電氣設備調試，是電氣設備安裝工作中的最終檢驗環節，是電氣設備安全運行的有力保證。通過對電氣設備及電氣系統的試驗可以及時發現準備投入的電氣系統、電氣設備本身存在的缺陷、錯誤和安裝過程中造成的質置問題，以判斷新安裝的或運行中的系統是否能夠正常投入運行，這是一項嚴謹、細致、技術性較高的工作。

2.2 調試準備階段

熟悉工程圖紙資料、設備制造廠家的出廠試驗報告及相關技術資料，掌握工程現場有關的電氣系統接線方式及設備的布置情況。依據國家相關規范、標準，并結合工程特點和工程量，編寫高壓電氣設備調試方案、送電方案及其他安全技術措施。高壓電氣設備調試開始前將調試單位、調試人員資質、調試設備鑒定報告等相關資質、資料報工程項目監理及業主方，并按要求對各調試技術人員進行安全技術交底。

2.3 高壓電氣設奮調試注意事項

（1）高壓電氣設備調試需要由兩位及以上的專業技術人員共同進行，試驗人員應明確各自分工，并設專人監護現場安全及觀察被試驗設備狀態。（2）試驗所需的檢測設備精度及置程應滿足試驗要求，且均在鑒定有效期內，保證試驗數據的準確性。（3）高壓電氣設備的特性檢測、絕緣測試及耐壓試驗，應在干燥晴朗的天氣情況下進行，并準確記錄試驗時環境溫度、濕度等數據。（4）耐壓試驗前后，均應測置其絕緣電阻，以比較電氣設備的絕緣變化情況。試運轉時，嚴密監視電氣設備及系統運行中的電壓、電流、保護動作情況等各種電氣參數的變化，并進行詳細記錄。（5）試驗過程中嚴格遵守電氣安全工作規程，按操作步驟進行操作，現場試驗應懸掛標志牌及做好安全隔離措施。

3 結束語

目前工業生產中應用的高壓電器的種類和數量不斷的增多，這些設備的應用促進了工業生產效率的提升。為了進一步推動高壓電器設備的應用，降低其使用的能耗和促進其效率的提升，在高壓設備中應用自動化控制和電氣調試技術具有重要的作用，因此應加大對于這方面的研究力度，促進自動化控制和電氣調試技術在高壓設備中的應用。