市政路燈電氣系統(tǒng)的設計與應用探討

楊朝記 郝云嵩

摘要：近年來，隨著我國城市化的進步和發(fā)展， 我國對于能源材料的消耗與日俱增， 能源的生產(chǎn)和消耗逐漸成為現(xiàn)階段我國經(jīng)濟發(fā)展的主要問題。城市基礎設施的建設， 也逐漸影響著居民的日常生活， 人們在對路燈照明功能要求越來越高的同時， 也越來越重視路燈的省電功能。科學技術(shù)的革新， 在電氣系統(tǒng)中應用無功補償技術(shù)， 能夠合理高效地減少電能損耗。本文通過對路燈照明電氣系統(tǒng)的現(xiàn)狀和問題進行分析， 探討了完善市政路燈照明系統(tǒng)的無功補償技術(shù)。

關(guān)鍵詞：市政路燈;電氣系統(tǒng);無功補償技術(shù);應用

前言

我國信息化社會的發(fā)展， 居民對于電能的消耗逐年增加?，F(xiàn)階段， 越來越多的節(jié)能設備開始出現(xiàn)在居民的視野中， 特別是市政路燈的建設過程中。因此， 為減低市政路燈照明系統(tǒng)的能耗， 提高對居民供應的電能質(zhì)量， 滿足我國現(xiàn)階段的能源短缺問題， 必須在市政路燈照明系統(tǒng)的基礎設施的建設過程中采用更加省電的照明系統(tǒng)。

1 我國市政路燈照明情況

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的加快， 居民的生活節(jié)奏也逐漸加快，人們開始習慣于白天努力工作， 夜晚享受生活的狀態(tài)。因此， 人們對夜間的生活環(huán)境提出了更高要求，城市照明設施和亮化設施的建設。既能夠為廣大人民群眾的夜間出行提供安全保障， 避免交通安全事故的發(fā)生，又能夠為城市營造一個良好的光環(huán)境，展現(xiàn)出城市絢麗多彩的城市形象。

1.1隨著各地加大照明設施和亮化設施的的建設，所需能耗也在不斷增加。前幾年，我國市政路燈已經(jīng)基本完成了光源由白熾燈、高壓汞燈等光源向高壓鈉燈、金鹵燈等光源的轉(zhuǎn)變，、但采用高壓鈉燈、金鹵燈等光源時，不僅能耗高，而且功率因數(shù)低，對電網(wǎng)的安全運行很不利。

1.2我國大多數(shù)的城市市政照明電氣系統(tǒng)都為光感控制、時鐘控制或者時控加光控。光控主要是通過感應器來進行臨界光照的測量， 從而進行路燈照明系統(tǒng)的開關(guān)操作。時控是通過時控器來控制照明系統(tǒng)的開關(guān)操作，時間一般是根據(jù)當?shù)厝粘鋈章鋾r間來設定。時控加光控是在時控設定時間前后十五分鐘內(nèi)，根據(jù)光控原件來感知臨界光照，從面操作照明系統(tǒng)的開關(guān)。相對來說比單純的光控或時控更好了一些。但隨著智慧城市的建設，現(xiàn)在更多的是采用遠程無線遙控，大大增加了照明系統(tǒng)控制的靈活性。

2 市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補償?shù)膬?nèi)涵

電氣系統(tǒng)補償技術(shù)主要就是無功補償， 通過提升供電系統(tǒng)的電網(wǎng)功率， 降低電能傳輸過程中的相關(guān)損耗技術(shù)[1]。無功補償技術(shù)能夠有效地改善目前電網(wǎng)運行供電的環(huán)境， 不僅節(jié)能環(huán)保還能夠降低供電系統(tǒng)的故障率。因此， 對于電力供電系統(tǒng)來說， 無功補償技術(shù)應用在市政路燈照明系統(tǒng)中， 是一種非常正確的做法。在對無功補償設備進行選擇時， 必須要經(jīng)過仔細的研究分析， 科學合理地選擇能夠降低電能損耗的無功補償設備?，F(xiàn)階段， 市政路燈照明系統(tǒng)建設施工單位在對無功補償設備進行選擇時， 首先需要對市政路燈照明進行實際地分析和考察， 能夠合理地選擇能夠有效減低能耗的設備。其次在運行中要加強維護，確保市政照明路燈照明電氣系統(tǒng)電能傳輸問題的有效解決， 充分發(fā)揮無功補償技術(shù)的意義。電氣系統(tǒng)中無功補償技術(shù)的實現(xiàn)，有效地降低電能生產(chǎn)和運輸過程中所產(chǎn)生的能耗，確保了供電網(wǎng)絡的安全性和穩(wěn)定性。

3 市政路燈照明補償技術(shù)的問題

隨著能源資源的消耗日益增加， 居民對市政路燈照明電氣系統(tǒng)補償技術(shù)的關(guān)注度也在提高， 同時越來越重視路燈照明的環(huán)保功能。無功補償技術(shù)的應用能夠有效降低電能運輸過程中的能耗， 還能夠確保電網(wǎng)自身的安全性和穩(wěn)定性。然而， 城市市政路燈照明電氣系統(tǒng)中的無功補償技術(shù)還存在相應的問題，一是施工單位在對市政路燈照明電氣系統(tǒng)補償技術(shù)的實現(xiàn)過程中， 如果設計人員沒有進行相應的規(guī)劃， 路燈建設施工單位就需要加大對市政照明電氣系統(tǒng)的投入。二是在照明電氣系統(tǒng)的運行中， 市政路燈照明系統(tǒng)的人員如果不能進行有效的控制， 既會發(fā)生無功補償系統(tǒng)無法正常工作，起不到相應的作用，也會造成無功倒送的現(xiàn)象，致使照明系統(tǒng)不能正常運行。

4 市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補償技術(shù)的有效運用

4.1無功補償技術(shù)的內(nèi)涵

在市政路燈照明電氣系統(tǒng)中應用補償技術(shù)， 其具有非常深遠的影響和作用， 科學合理地應用補償技術(shù)， 能夠有效地提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性， 并且?guī)椭姎廨斔拖到y(tǒng)減少在輸送過程中的損失。同時對于補償技術(shù)來說， 一些小型的補償箱在安裝過程中非常方便， 不僅能夠直接安裝在補償設備中， 還能夠降低設備資金的投入。因為這種補償技術(shù)的接線設置較為簡單， 維護起來非常方便， 路燈照明系統(tǒng)中應用這種補償技術(shù)不僅能夠完全發(fā)揮出補償技術(shù)的作用， 還能夠從根本上提高我國路燈照明電氣系統(tǒng)設備的使用壽命， 真正地促進電網(wǎng)自身運行的穩(wěn)定性。補償技術(shù)的應用能夠最大限度地降低因為輸電造成的各種電能損耗問題， 不僅減少了電能的損失， 還能夠?qū)ξ覈壳熬o缺的能源問題起到一個很好的控制作用。

4.2 補償技術(shù)在實際照明系統(tǒng)中的應用

洛陽市在實施照明系統(tǒng)的建設時，就要求無功補償系統(tǒng)與照明系統(tǒng)同步設計、同步施工、同步投入使用，在新的照明系統(tǒng)中很好的解決了無功補償?shù)膯栴}?，F(xiàn)在新建照明工程，一般100KVA的變壓器，在低壓側(cè)安裝30KVAr補償電容器，125KVA的變壓器，在低壓側(cè)安裝40KVAr補償電容器，160-200KVA的變壓器，在低壓側(cè)安裝60KVAr補償電容器。這些無功補償裝置在設計時就綜合考慮了，隨同照明電氣系統(tǒng)同步建設，同步投入使用，很好的解決了照明線路供電質(zhì)量問題。

在原有的照明系統(tǒng)中，光源一般采用的是高壓鈉燈，我們就采用在低壓回路出線側(cè)安裝無功補償箱的方式來對線路的無功進行補償，以達到平衡。由于照明供電半徑普遍達到0.5公里左右，比電業(yè)部門0.25公里的供電半徑多了一倍，線路整體供電質(zhì)量不好，采用加裝無功補償箱后，明顯提升了供電質(zhì)量。同時，在采用集中進行無功補償?shù)耐瑫r，在每盞高壓鈉燈燈具內(nèi)還進行分散補償，即在每個燈具內(nèi)，根據(jù)光源功率的大小，合理匹配合適的電容器，并聯(lián)在電路中，從而提高單燈功率因數(shù)，從而提高輸電線路的正常輸電效率， 大量減少無功功率的損耗， 保證供電效果。單燈補償容量的計算也很簡單，一般按C=3180P（tanφ1～tanφ2）/u?，其中 C 為需補償電容值（單位?F），P為被補償整燈功率W，U為電源電壓，tanφ1為補償前功率因數(shù)的正切值，tanφ2為補償后功率因數(shù)的正切值。常用的150W高壓鈉燈采用22?F電容進行補償，250W高壓鈉燈采用35?F電容進行補償，400W高壓鈉燈采用50?F電容進行補償。

在新建照明系統(tǒng)時，原則上能采用更加節(jié)能的LED燈具，LED燈具本身功率因數(shù)較高，整個照明系統(tǒng)采用LED燈具后，可提高整個供電回路的功率因數(shù)，減少無功損耗，保證供電線路的運行質(zhì)量。通過科學合理的規(guī)劃，就能夠保證路燈照明電氣系統(tǒng)的損耗降到最低， 并提升輸電線路的穩(wěn)定性能。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著城市化進程的不斷加快， 市政基礎設施的建設投入也在不斷增加， 作為市政建設中一個重要的組成部分， 路燈照明電氣系統(tǒng)能夠提高人們?nèi)粘Ｉ畹馁|(zhì)量， 對于提升城市品位有著重要的幫助。但是由于能源緊缺， 如何從提高單燈功率因數(shù)、將補償技術(shù)科學合理地運用到市政路燈照明電氣系統(tǒng)中，從源頭設計來綜合考慮，整體規(guī)劃，從而幫助降低能源損耗， 提高輸電網(wǎng)絡的穩(wěn)定性， 是目前需要急需解決的問題。

參考文獻

[1]劉曉楠， 李楓， 田芝.智慧城市道路照明智能化控制系統(tǒng)設計[J].照明工程學報， 2018， 27 （03） ：48-53.

[2]房德成.探討市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補償技術(shù)[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)， 2018 （24） ：81.

[3]王耐明.基于高耦合逆變補償?shù)慕鸬V用電氣控制系統(tǒng)設計[J].世界有色金屬， 2018 （17） ：160-164.

[4]樸玉順.淺析城市路燈電氣系統(tǒng)的無功補償技術(shù)[J].民營科技， 2018 （12） ：55.

[5]高嶺， 于良.市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補償技術(shù)探析[J].科技視界， 2018 （21） ：326.