城市路燈電氣系統(tǒng)的無功補償技術分析

張偉奇

摘 要：隨著城市的不斷發(fā)展，城市中的路燈照明對于人們工作和生活的順利進行具有十分重要的現(xiàn)實意義。但是城市路燈數(shù)量正在逐漸增加，這就給城市電網造成了較大的負擔，同時，也造成了嚴重的電能浪費，不利于社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。本文通過對城市路燈電氣系統(tǒng)中無功補償?shù)膯栴}進行深入的分析研究，在此基礎上，提出了具有一定針對性的改善措施，對于提高城市電氣系統(tǒng)的電能利用率具有促進作用。

關鍵詞：路燈；電氣系統(tǒng)；無功補償

1 前言

路燈對于城市人們工作和生活的順利進行具有十分重要的保障作用，隨著科學技術的不斷發(fā)展，城市的照明技術得到了有效提高大大改善了城市當前的照明狀況。但是隨之而來的就是電能的大量浪費，這就與人們的環(huán)保意識背道而馳，因此，為了有效提高路燈的電能利用率，減少不必要的電能浪費，這就需要對當前城市路燈電氣系統(tǒng)中存在的問題進行系統(tǒng)全面的分析研究，并結合實際情況的要求，制定具有一定針對性的改善措施，進而有助于提高城市路燈的電能利用效率，為電能的有效利用提供可靠的保障。

2 城市路燈電氣系統(tǒng)無功補償問題分析

2.1 補償方法

通過將新型的高壓氣體放電燈與補償裝置進行有機結合，運用于城市路燈系統(tǒng)中，不僅能夠有效提高城市人們的光照情況，為供電安全提供可靠的保障，而且還能在一定程度上減少電能的浪費，對資源進行優(yōu)化配置。但是在當前路燈電氣系統(tǒng)的無功補償中存在不少問題，尤其是在補償方法上存在不小的問題，嚴重影響了無功補償技術的順利實施。在路燈電氣系統(tǒng)實際的補償過程中，不少企業(yè)中的技術人員將主要的注意力集中在功率因素的補償上，而忽視了補償方法的優(yōu)選，進而導致補償方法與實際需求無法進行良好的配合，也就難以最大限度的降低電能浪費。在當前路燈電氣系統(tǒng)的無功補償過程中，由于沒有對實際需求進行充分的調查研究，導致其補償方法無法充分的發(fā)揮作用，進而影響無功補償技術的有效實施。

2.2 諧波

雖然我國城市的供電系統(tǒng)獲得了不小的發(fā)展，但是不少城市的供電裝置仍舊比較落后，難以滿足人們用電的實際需求，進而對路燈的供電電壓造成不小的影響，導致路燈在工作過程中的電壓難以保持穩(wěn)定，而不穩(wěn)定的電壓就會進一步在電路中產生諧波，這就會給電容器的正常工作造成不小的影響，進而導致電容器的使用壽命大大縮短，不利于城市路燈的正常工作。在當前城市路燈的電氣系統(tǒng)中，大量采用新型的高壓氣體放電燈，而其對工作過程中的電壓穩(wěn)定性要求非常高，當電路中產生諧波后，就會對電路電壓造成不小的影響，進而對無功補償技術的有效實施造成不利影響，導致其難以有效的發(fā)揮作用，從而造成電能的大量浪費。

2.3 無功倒送

在城市路燈電氣系統(tǒng)實際的工作過程中，無功倒送會對電氣系統(tǒng)造成非常大的不利影響，如果沒有采取有效的改善措施，就會導致變壓器與相關線路中的損耗增加，不利于電能的充分利用，嚴重時會造成電氣設備出現(xiàn)不同程度的故障，導致其無法進行正常的照明工作。當整個機柜是通過接觸器進行有效的控制，當出現(xiàn)無功倒送現(xiàn)象后，就會給整個電氣系統(tǒng)造成不小的負面影響，進而導致電能的大量浪費，無法充分的實施無功補償技術。

3 城市路燈電氣系統(tǒng)無功補償?shù)母纳拼胧?/p>

針對當前城市路燈電氣系統(tǒng)中存在的問題，為了有效提高其功率因數(shù)，減少不必要的電能浪費，就需要結合實際情況，采取以下幾種改善措施。

3.1 單燈補償方式的優(yōu)選

（1）在電氣系統(tǒng)的適宜位置增設單獨的補償電容器，其規(guī)格可以結合實際情況選用CBB60系列，進而對路燈電氣系統(tǒng)進行合適的電容補償，由于該種類型的燈具具有良好的性能，能夠承受400V左右的電壓。因此，能夠有效降低路燈電氣系統(tǒng)中的電流水平，減少不必要的浪費，而且還能在一定程度上提高電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)，為電能的充分利用提供可靠的保障。

（2）通過增設一定數(shù)量的補償電容裝置，相較于之前的電流大小，安裝之后減少了接近一半的流量，而功率因數(shù)則相應的提高了1倍左右。同時，增設電容器之后，路燈電氣系統(tǒng)中的開關設備、配電線路以及變壓器的運行狀況也得到了有效改善，相較于之前其整體性能得到了有效的提升，而城市的燈光線路壓降和線路的功耗都在一定程度上有所下降。通過在電氣系統(tǒng)中增設CBB60系列的補償電容器不僅能夠大大改善當前的電能浪費情況，而且還能為各類電氣設備的正常工作提供可靠的保障，進而確保城市照明系統(tǒng)的正常運行。

3.2 集中補償方式的優(yōu)選

（1）集中補償是指將大容量的三相低壓無功補償電容器設置在電源控制箱內，進而實現(xiàn)對城市路燈電氣系統(tǒng)的集中補償，降低整個電氣系統(tǒng)的電能浪費，確保其正常的進行工作。該種類型的補償方式具有維修便利、投資少以及穩(wěn)定性高等優(yōu)點，而且還有助于減少變壓器和電容器的功率損失，進而有效改善電能利用率。

（2）相較于單燈補償，集中補償?shù)南到y(tǒng)結構更為清晰和有效，其適用范圍較廣，被廣泛的應用于多個領域之中。通過將集中補償方式運用于路燈電氣系統(tǒng)的無功補償中，在較短的時間內就能實現(xiàn)資金的回收，進而能夠進行大面積的推廣應用。

3.3 兩種補償方式相結合

不同的補償方式其適用范圍不盡相同，單燈補償和集中補償都能在一定程度上提高城市路燈電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高電能的利用效率，改善路燈的供電質量，進而實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。但是在實際的補償方式選擇中，要充分結合路燈電氣系統(tǒng)的實際情況，進行有針對性的選擇，確保補償方式能夠與實際情況相匹配。對于已經投入運營的路燈電氣系統(tǒng)優(yōu)先選用集中補償方式，進而能夠減少安裝工作量和系統(tǒng)的維護工作，并且還有利于技術方案的進一步實施。對于對稱的三相負載路燈電氣系統(tǒng)，則優(yōu)先考慮選擇三相補償裝置對路燈電氣系統(tǒng)的功率因素進行改善；而對于不對稱的三相負載電流，則需要優(yōu)先采用混合補償?shù)姆绞剑源藢崿F(xiàn)對電氣系統(tǒng)的不對稱補償，為電氣系統(tǒng)的正常運行提供可靠的保障。因此，在補償方式的優(yōu)選過程中，要對當前路燈的電氣系統(tǒng)進行系統(tǒng)全面的分析研究，制定出技術適用、經濟合理的補償方式，進而改善電氣系統(tǒng)的功率因素，大大減少電能的浪費。

3.4 優(yōu)選適宜的補償電容器

電容器的無功補償主要是針對容性無功電流的有效應用，由于容性無功電流在實際的工作過程中會受到電容器電容量的影響，因此，在路燈電氣系統(tǒng)的無功補償過程中，補償電容器電通量的選擇對于容性無功電流的補償具有十分重要的現(xiàn)實意義。無功補償?shù)哪康氖菫榱颂岣呗窡綦姎庀到y(tǒng)的功率因數(shù)，降低電能的損耗，實現(xiàn)節(jié)約降耗的目標。由于氣體放電型電光源在實際的使用過程中，由于其工作原理的特點會導致電流發(fā)生不同程度的畸變，進而就會對電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)造成束縛和制約，不利于電氣系統(tǒng)的正常運行。因此，要結合路燈電氣系統(tǒng)的實際情況，將功率因數(shù)控制在0.8-0.9之間，進而為路燈電氣系統(tǒng)的順利運行提供可靠的保障。

總而言之，城市路燈電氣系統(tǒng)對于確保城市人們工作和生活的順利進行具有十分重要的現(xiàn)實意義，但是由于當前電氣系統(tǒng)受到多方面的影響，導致其功率因數(shù)較低，造成電能的大量浪費。因此，為了有效的節(jié)約電能、降低損耗，通過將無功補償技術有效的運用于路燈電氣系統(tǒng)中，能夠有效改善電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高電能的利用效率，促進電網質量的不斷提高。

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