徐霜
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
一、行业状况
煤矿井下异步电动机使用范围非常广泛，是井下电网的主要无功负荷。因其功率因数很低，大大增加了企业的用电成本，同时降低了设备电能的利用率，增加了线路的损耗，目前提高煤矿井下电网功率因数通常采用电容补偿方式。
二、煤矿行业的无功补偿必要性
煤矿井下异步电动机所消耗的无功功率主要由电力系统供给，使得井下供电线路在输送一定的有功电流的同时，也要输送一定的无功电流，结果总的视在电流就增大了。使各级电网网损也相应增大，尽管目前煤矿地面中央变电所通常采用高压集中无功补偿装置来提高功率因数，但只能补偿母线前所有向该母线供电的线路上的无功功率。而该母线后即负荷方向的电网没有得到无功补偿，再加上井下低压供电网络较长。采用地面集中无功补偿，仍不能降低低压电网的线损。因此，对异步电动机就地无功补偿就显得很有必要。将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切的随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主。而且配置方便灵活，不需频繁调整补偿容量。投资少、安装简便(1)。
三、ARC功率因数控制器的选择
安科瑞公司的ARC功率因数控制器严格按照DL/T597《低压无功补偿控制器订货技术条件》、JB/T9663《低压无功功率自动补偿控制器》等专业标准中规定的各项要求，依据煤矿行业具体的补偿需求和负荷特性。一般情况下，可从以下几个方面对控制器进行选择：
表1 产品应用
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型号 |
负载要求 |
补偿方式 |
投切开关 |
电容器 |
补偿方案 |
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ARC-6/J
ARC-8/J
ARC-10/J
ARC-12/J
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三相平衡负载；且无功量比较稳定，不需频繁投切电容补偿的用户， |
单负荷(大功率电机)就地补偿和低压配电柜集中补偿 |
接触器
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自愈式电力电容 |
三相共补 |
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ARC-6/R
ARC-8/R
ARC-10/R
ARC-12/R |
三相平衡负载，或者变动负荷、冲击性负荷. |
单负荷(大功率电机)就地补偿和低压配电柜集中补偿 |
容性无触点投切开关 |
自愈式电力电容 |
三相共补 |
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ARC-12F-J
ARC-16F-J |
三相平衡负载；且无功量比较稳定，不需频繁投切电容补偿的用户， |
单负荷(大功率电机)就地补偿和低压配电柜集中补偿 |
接触器 |
自愈式电容 |
三相共补，分补 |
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ARC-12F-R
ARC-16F-R |
三相平衡负载，或者三相不平衡负载，变动负荷、冲击性负荷. |
单负荷(大功率电机)就地补偿和低压配电柜集中补偿 |
容性无触点投切开关 |
自愈式电力电容 |
三相共补，分补 |
2、产品选型
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产品型号 |
功能选项表 |
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静态输出 |
动态输出 |
过电压 |
欠电压 |
过电流 |
欠电流 |
温度保护 |
断相保护 |
谐波保护 |
通讯 |
编码方式 |
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ARC-6/J |
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ARC-6/R |
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ARC-8/J |
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ARC-8/R |
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ARC-10/J |
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ARC-10R |
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ARC-12/J |
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ARC-12/R |
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ARC-12F-J |
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可
选 |
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可选 |
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ARC-12F-R |
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ARC-16F-J |
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可
选 |
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可选 |
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ARC-16F-R |
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四、煤矿行业无功补偿选型
根据煤矿行业电力负荷的不同时间负荷大小不同或负荷变化的特点，建议对于电力负荷基本不变化或变化缓慢的工况采用并联电容器固定补偿，选用ARC静态输出的控制器；对于电力负荷不同时间负荷不同的工况，可选用选用ARC动态输出的控制器。根据三相负载严重不平衡选用ARC-12F或ARC-16F分补控制器。
参考文献：
[1]安科瑞电气股份有限公司产品选型手册2013.1版.
[2]煤矿井下低压异步电动机成组就地无功补偿的应用 许颖
作者简介：
徐霜，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为无功补偿及有源滤波装置的设计