在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是保障連續(xù)生產(chǎn)和設(shè)備安全的核心。尤其是在石化、冶金、建筑等關(guān)鍵行業(yè)，電壓波動、電機故障等問題可能導(dǎo)致整條生產(chǎn)線停機，造成巨大的經(jīng)濟損失。低壓配電系統(tǒng)作為電力供應(yīng)的最后環(huán)節(jié)，其保護(hù)與測控技術(shù)的重要性不言而喻。本文將圍繞低壓保護(hù)測控的背景、技術(shù)演變及解決方案，科普相關(guān)知識，幫助讀者理解如何通過先進(jìn)技術(shù)提升電力系統(tǒng)的可靠性與智能化水平。13641854052

低壓電機回路是許多工業(yè)設(shè)備的核心驅(qū)動部分，但其運行中常面臨多種故障風(fēng)險。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，電網(wǎng)側(cè)故障包括相序異常、三相不平衡、缺相、欠電壓和過電壓等問題；電動機側(cè)故障則涉及過載、短路和過熱；負(fù)載側(cè)故障還可能引發(fā)堵轉(zhuǎn)或空載現(xiàn)象。

圖片1：低壓電機回路的故障分類及其現(xiàn)象和后果

這些故障不僅會導(dǎo)致電機發(fā)熱、絕緣擊穿甚至燒毀，還可能引發(fā)設(shè)備受損或人員傷害。例如，電機反轉(zhuǎn)在不能反轉(zhuǎn)的設(shè)備中可能造成機械損壞，而頻繁的過載會顯著縮短電機壽命。因此，對低壓電機回路進(jìn)行精準(zhǔn)保護(hù)和實時監(jiān)控，是預(yù)防事故的第一道防線。

除了電機本身的問題，低壓配電系統(tǒng)中的“超級跳閘”現(xiàn)象也需引起重視。當(dāng)某一單元發(fā)生故障時，如果斷路器拒動，會導(dǎo)致上一級斷路器跳閘，進(jìn)而擴大停電范圍，甚至造成系統(tǒng)解列和大面積停電。

圖片2：超級跳閘的危害

這種連鎖反應(yīng)在連續(xù)生產(chǎn)型企業(yè)中尤為危險，可能引發(fā)生產(chǎn)中斷和安全事故。相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，如GB 55024-2022《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》，明確要求低壓配電回路設(shè)置短路保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)，并在特定情況下優(yōu)先報警而非切斷電源，以最小化損失。

電壓暫降和短時中斷，俗稱“晃電”，是另一個常見卻容易被忽視的威脅。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30137-2013，晃電定義為工頻電壓方均根值突然降至額定值的90%~10%，持續(xù)10毫秒至1分鐘后恢復(fù)的現(xiàn)象。

圖片3：電壓暫降的特征

這種短暫的電壓波動可能導(dǎo)致接觸器跳開或變頻器失壓停機，在石化、冶金等行業(yè)中，會直接造成整條生產(chǎn)線停機?；坞姷恼T因多樣，包括短路故障、大功率電機啟動、雷擊浪涌等，其治理需從源頭到末端多層次進(jìn)行。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，低壓保護(hù)測控技術(shù)經(jīng)歷了從簡單到智能的演變。早期的溫度繼電器和熱繼電器功能單一，僅能實現(xiàn)基本過載或斷相保護(hù)，且無法組網(wǎng)，有效性較低。隨著技術(shù)發(fā)展，數(shù)字式和集成型保護(hù)元件逐漸普及，集保護(hù)、控制、測量和通訊于一體，大大提升了系統(tǒng)的可靠性和智能化水平。

圖片4：電機保護(hù)元件的演變歷程

例如，電動機保護(hù)器不僅能實時監(jiān)測電流、電壓等參數(shù)，還能通過組網(wǎng)接入上級系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。

在元件層面，安科瑞電氣的電動機保護(hù)器系列產(chǎn)品，如ARD2M和ARD3M，體現(xiàn)了現(xiàn)代保護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢。這些設(shè)備集成了多種保護(hù)功能，包括過載、斷相、接地故障、堵轉(zhuǎn)等，并可設(shè)定動作閾值和延時，靈活適應(yīng)不同工況。

圖片5：ARD2M的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能特點

同時，它們具備測量和監(jiān)測能力，能采集電壓、電流、功率、諧波等全電參量，并通過MODBUS、PROFIBUS等協(xié)議實現(xiàn)通訊組網(wǎng)。ARD3M型號還支持運維記錄功能，如故障記錄和波形記錄，幫助用戶追溯事件原因，提升維護(hù)效率。

圖片6：ARD3M的實物圖

除了電機保護(hù)，低壓線路保護(hù)器也在配電系統(tǒng)中扮演重要角色。安科瑞的ALP系列產(chǎn)品專為0.4kV進(jìn)出線回路設(shè)計，集保護(hù)、測量、控制和通訊于一體，能有效預(yù)防超級跳閘和級聯(lián)故障。

圖片7：ALP200、ALP220等型號的應(yīng)用場景

例如，ALP500支持全電參量測量、諧波分析和多路測溫，適用于需要高精度計量和保護(hù)的場合。與傳統(tǒng)斷路器相比，這些專用保護(hù)裝置能提供更全面的故障隔離和數(shù)據(jù)分析，減少誤動和拒動風(fēng)險。

針對晃電問題，專門的抗晃電裝置提供了經(jīng)濟高效的治理方案?；坞娭卫砜蓮碾娏υ搭^到設(shè)備末端多層次進(jìn)行，但越靠近末端，成本越低且效果顯著。

圖片8：不同治理層級的成本差異

安科瑞的ARD-KHD系列產(chǎn)品針對接觸器和變頻器回路設(shè)計，能在電壓暫降時保持接觸器吸合或?qū)崿F(xiàn)自動再起動。例如，ARD-KHD-S03A/B適用于普通接觸器回路，通過電容儲能技術(shù)在晃電期間維持線圈供電；而ARD-KHD-S03F則針對變頻器回路，可與工藝系統(tǒng)聯(lián)鎖，防止停機。這些裝置切換速度快，能應(yīng)對幾毫秒到幾秒的電壓波動，從本質(zhì)上提升設(shè)備的抗干擾能力。

圖片9：ARD-KHD-S03F在變頻回路中的應(yīng)用

在系統(tǒng)層面，馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)如Acrel-2000M，將分散的保護(hù)元件整合為智能化管理平臺。該系統(tǒng)分為監(jiān)控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，通過以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線連接保護(hù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制。

圖片10：Acrel-2000M系統(tǒng)的組成和功能

用戶可通過系統(tǒng)實時查看電機運行狀態(tài)、電參量信息和故障記錄，并進(jìn)行能耗分析和電能質(zhì)量評估。例如，系統(tǒng)能統(tǒng)計電機運行時間、起動次數(shù)，并生成巡檢計劃和報告，幫助運維人員提前發(fā)現(xiàn)隱患，制定維護(hù)策略。這種集成化方案不僅減少了傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)的硬接線復(fù)雜度，還提升了整個工廠的自動化水平。

13641854052 圖片11：系統(tǒng)監(jiān)測和故障診斷界面

為什么需要這樣的馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)？傳統(tǒng)保護(hù)方式依賴斷路器和熱繼電器，功能簡單且信息有限，故障排查困難。而現(xiàn)代馬達(dá)保護(hù)器結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)，能提供全面的保護(hù)、控制和狀態(tài)監(jiān)測，支持時序性過程控制和智能運維。在缺乏系統(tǒng)支持時，企業(yè)可能面臨設(shè)備臺賬管理困難、故障無法及時發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)可視化不足等問題，直接影響生產(chǎn)效率和設(shè)備壽命。通過引入馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)，用戶能實現(xiàn)在線監(jiān)測、生產(chǎn)安全提升、人力成本節(jié)省和設(shè)備利用率優(yōu)化等多重收益。

圖片12：傳統(tǒng)與現(xiàn)代控制方式的差異

從資質(zhì)角度看，低壓保護(hù)測控產(chǎn)品需符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，如GB 14048.4和JB/T 10736，確保其功能性能和安全性。安科瑞的相關(guān)產(chǎn)品已通過3C認(rèn)證、防爆認(rèn)證及國際標(biāo)準(zhǔn)如CE和IEC測試，適用于多種嚴(yán)苛環(huán)境。這些資質(zhì)不僅是市場準(zhǔn)入的前提，也是用戶信賴的基石。在實際應(yīng)用中，諸如連云港嘉澳新能源項目、合盛硅業(yè)產(chǎn)業(yè)園等案例，都采用了安科瑞的保護(hù)器和系統(tǒng)，驗證了其在復(fù)雜工業(yè)場景中的可靠性。

13641854052 圖片13：產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及資質(zhì)證書

總之，低壓保護(hù)測控技術(shù)通過元件與系統(tǒng)的結(jié)合，為電力安全提供了全方位保障。從基礎(chǔ)的電機保護(hù)到高級的晃電治理，再到智能監(jiān)控平臺，這些技術(shù)不僅提升了設(shè)備的運行可靠性，還推動了工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。在選擇解決方案時，用戶應(yīng)結(jié)合自身需求，參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和案例，確保技術(shù)適用性和經(jīng)濟性。通過科普這些知識，我們希望幫助更多行業(yè)工作者理解并應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，共同構(gòu)建更安全、高效的電力環(huán)境。

審核編輯 黃宇