摘要：进入新世纪以来，随着科学技术的不断进步和我国市场经济的快速发展，我国工业化进程逐步加快，工业化生产规模也在不断扩大，各种高电压大功率电机的应用也呈现出增长趋势。随着人们对于能耗、效率和可靠性等方面要求的不断提高，各种新技术都不断地应用到电气设备中，因此有必要探讨一下当前高压电机的启动方式和保护技术。
关键词：高压电机；变频启动；继电保护
1前言
随着社会经济的不断发展，我国工业化进程不断推进，高压电机大量应用到各行各业，也间接促进了社会的发展。但是高压电机在应用过程中也暴露出了许多的缺点，启动困难，启动电流大，一般情况下能够达到额定电流的4～7倍，瞬间的大电流会对电网造成冲击，降低电能质量，破坏电机及线路的绝缘，造成用电事故。因此有必要采取一定的措施，降低电机的启动电流，减少对电网的冲击和对设备绝缘的影响，提高系统的安全性和可靠性。
2高压电机启动方式比较
2.1直接启动
直接启动也称全压启动，是指在负荷和电网容量都允许的情况下，将电源经关、接触器后直接记载道电动机的定子绕组上启动电动机。直接启动作为最简单、最经济和最可靠的启动方式，具有操作方便、启动迅速、设备投资少、维护费用低等优点，但也存在启动转矩小、对机械设备造成冲击、启动电流大、电网波动大等诸多缺点。直接启动一般需要综合考虑各方面因素：当供电电源容量足够大，电机直接启动时能够保证电网母线电压达到允许的电压波动范围，且拖动机械设备能够承受电机直接启动带来的冲击转矩，制造厂对电动机的启动方式也无特殊规定时，可以考虑采用直接启动方式。
2.2软启动
通过对晶闸管导通角的控制实现电压在电机额定电压的5~95%范围内的调节和控制。当电机启动时，软启动输出给电机的电压从电机初始转矩对应的电压开始连续上升到额定电压，这种启动方式可使启动电流由全压启动的4～7倍下降到2倍左右，起动电流和起动转矩也可以根据传动条件最优调整。软启动方式不仅能够降低电机启动电流，还能够提供电机启动过程中欠载、过载、缺相、电流不平衡、过压、欠压等保护功能。此外一般软启动装置还能够提供“软停车”功能，控制对晶闸管导通角的控制实现电动机额定电压平滑降低，可以避免驱动突然停滞对于水泵驱动（可以避免水锤作用）或输送带来的不利影响。
2.3变频启动
严格意义上讲，变频启动也是软启动的种。变频启动是指通过改变电动机电源频率来实现电机的转速调节，进而达到平稳启动电机的目的。随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频器越来越多的应用到工业企业中。通过交流电机转速公式可以看出，转速与频率成正比关系，只要改变频率就可以改变电动机的转速，进而可以实现对电机转速的调节和启动的控制，是一种理想的高效率、高性能的启动和调速手段。
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2.4启动方式选择
对于启动方式的选择需要综合考虑设备状态、经济性、可靠性等多方面因素，综合来看，直接启动经济实惠、安全可靠，但是启动电流大、电网冲击大；软启动安全可靠、启动平稳，成本较为适中：变频启动可灵活调整启动电压、电流及时间，运行平稳，安全可靠，但成本较高，且发生故障时维修复杂，需要专业技术人员。因此对于不同的设备要综合考虑可靠性.经济性等各方面因素，选择最适合设备的启动方式。
3继电保护
3.1继电保护的定义
继电保护是指对电力系统中发生的故障或异常情况进行监检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。继电保护是为了防止电力系统出现故障或危及安全运行的工况，在一定范围内对运行中的电力设备或系统监测，并发出跳闸命令和信号，是种反事故自动化处理装置和措施。
3.2继电保护原理及特点
继电保护是基于电力系统发生故障前后的电气物理量变化的特征构成。当电力系统发生故障后，工频电气参数也会相应发生变化，般表现在电流增大（如相间短路）、电压降低（如接地故障）、电流与电压之间的相位角改变（如三相短路）、测量阻抗发生变化（如接地故障）等方面，利用电力系统发生故障前后电气参数的变化，便可构成各种类型的继电保护装置。
继电保护装置作为电力系统正常运行的保护设备，应当能够正确区分被保护设备是处于正常运行状态还是发生故障，是保护区内故障还是区外故障，并且当设备发生故障时能够及时、准确的动作和处理，已达到保护电力系统的目的，因此继电保护装置需要满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个要求。
3.3继电保护现状及发展趋势
当前的继电保护系统主要是针对电力系统各元件进行保护，当系统发生故障时才对相应的设备或者故障点进行处理，以期尽可能地将影响范围控制在最小，负荷停电时间减到最短。随着计算机技术的飞速发展及其在电力系统继电保护领域的不断应用，使得继电保护研究得以向网络化、智能化、一体化方面发展。计算机网络作为信息时代的支柱，正在深刻影响着各个工业领域，AI智慧、智能电网等一批以智能化、智慧化为基础的新兴技术也在引领工业发展的变革，怎样利用电力系统长期的运行数据和故障信息，实现对继电保护功能和保护定值的动态远程监控和修正，实现对设备故障隐患的准确识别和预判，快速地处理故障、隔离故障，实现设备故障的自我恢复，应该是继电保护未来的发展趋势。
4结语
高压电机在工业企业中大量使用，为我国工业和社会经济的发展起着非常重要的作用。但是高压电机有其自身特点，也正是由于其自身特征，在应用过程中会出现各种问题。高压电机的可靠启动和安全运行始终是电力系统发展关注的焦点，选择合适的电机启动方式，将自动化、智能化等技术应用到电机运行保护中，达到及时的应对和处理各种问题，从而保证高压电机的安全稳定运行。
参考文献：
[1]王卫青，董红梅，仝冲，王必平.高压电机低电压保护现场应用分析[J].河南科技，2013（08）：72.
[2]李延刚.大功率电机启动解决方案比较分析[J].硅谷，2015，8（02）：186-188.
[3]郝海杰.智能电网继电保护技术探讨[J].科技风，2018（34）：190.
论文作者:严福超,刘永青,王统强
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
标签：电机论文; 故障论文; 电流论文; 电压论文; 电力系统论文; 继电保护论文; 高压论文; 《河南电力》2018年14期论文;