对于交直交传动系统，接地保护是十分重要的一项保护。接地保护是预防因不可预见的接地而造成的设备损坏和人身伤害。现所有应用中的交交传动系统、交直交传动系统均必须配备极地保护设施。对于ACS6000所控制的电机，一般工作电压较高 ( 3000V 以上) ，所以，接地保护系统特别的重要。交直交传动系统由整流变压器、整流单元、逆变单元和电机构成，因此，接地保护一定要保证供电－整流变压器、受电－整流逆变单元、受控－电机设备的正常运行和操作人员的人身安全。 这篇文章着重阐述 ACS6000 交直交系统中接地保护的工作原理和重要工作特性。

　　接地故障是存在于变频器功率部分和地之间的有害电流，接地保护系统是通过检验测试保护系统的中性点电压来实现对接地故障的检测。典型的接地保护系统中，所有的变频器侧的电缆的屏蔽层都要接到动力地 ( PG) 上，PG 再连接到保护地 ( PE) 上。 电机与变压器的铠装屏蔽电缆的屏蔽层要接到保护地(PE) 上。接地系统的大致构成如图1。

　　变频器外壳必须与 ACS6000 控制管理系统的主回路完全绝缘。主回路包括 DC+ 、DC－ 、DC－NP、交流输入和交流输出。根据电气标准 IEC 61800－5，柜体与主回路的最小空隙间隔为 60mm。 传动系统是一个浮动系统，当系统没在运行调节过程时，NP与地是等电位的，在系统来进行调节时，NP对地来说是上下浮动的。NP 对地的浮动值取决于控制管理系统的调试精度， 在ACS6000 系统中，其幅值能控制在系统故障跳闸范围以内。

　　在变频器运行调整过程中，当输出相电压发生明显的变化，对地的杂散电容 ( C_ cable) 将频繁充放电，这样就会造成变频器中性点电位的跳变。 图3为变频器运行过程中中性点对地的电压跳变波形。

　　图 4、图 5 为电机与变压器电缆对地的故障电阻示意图。出现接地故障时，通过故障接地电阻与接地滤波器形成一个闭环的电流系统。此时，中性点的对地电压降出现非常明显的上升或下降。图 4 模拟示意了电机到变频器之间的耦合电阻。当接地故障检验测试电阻降低时，中性点对地的电压降增大，从而触发接地保护故障发出跳闸信号。对于一个浮地的传动系统，如果发生接地故障，总系统的电位都可能会发生电位移动。

　　变频器如图 6 所示监测不同的中性点对地电压。通过程序设置检测电压的阀值来确定故障触发点。检测电压的阀值是指允许的中性点对地电压。

　　对于ACS6000系统，采用的是乾博电子QB800、IEX-3000作为接地保护测量的隔离模块，与A－isometer共同组成接地检测设备。

　　图 7、图 8 为典型的应用乾博电子QB800、IEX3000作为检测接地保护设施的示意图，典型系统中，如下的绝缘电阻采取平行测量的方式: 变压器二次侧的绝缘，输入、输出电缆的绝缘，MCB外壳的绝缘，电机的绝缘，变频器功率单元的绝缘( VSD) 。A-Isometer 安装于控制柜内，用于发送接地故障信号给传动控制管理系统。测量点为一个电容组单元 ( CBU) 中的中性点 ( NP)母排。专用的耦合单元用来从功率部分接收绝缘检测信号。如图8

　　任何如图7所示的分布式系统都存在漏电容，产生漏电容主要存在于如下设备: 变频器( VSD)、布线 (电缆芯与屏蔽层间的电容) 。系统中存在一个脉动的交流测量电压，测量脉冲包括同幅度的正反脉冲。其周期取决于被测量系统的漏电容、绝缘电阻和系统存在的干扰。存在大的漏电容的系统会减慢测量速度，但是不会降低测量精度。通过专用的电路来计算出绝缘电阻值并显示在外部面板中。这种检测的新方法不能快速地进行绝缘电阻的检测，但是应用于检测绝缘老化的系统，检测速度并不是很重要的指标，因此能满足 ACS6000 系统的接地保护检测。

　　对于 ASC6000 交直交变频调速系统，可靠的接地保护检测装置是保护系统长期稳定运行的必 要条件。由于系统属于中压传动系统，不论是上端输电设备还是受电的传动部分，以及受控的电机，都是长期在高电压下运行，因此，为了确认和保证设备及操作人员的安全，接地检测保护回路是必要且必须的。 ACS6000系统所采用的QB800-A-Isometer 绝缘检测系统，可以有明显效果地地实时检测系统各重要设备的绝缘电阻，通过系统软件设置及程序逻辑的相关保护，及时准确地采取对应的故障或报警措施，在严重威胁到设备和人身安全时，能够及 时切断供电，将设备的损失及人身危险的可能性降至最低。

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