簡述市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)

張笑游

摘要：隨著我國工業(yè)化和城市化的進(jìn)步和發(fā)展，我國的電力能源的消耗正在增加。能源的產(chǎn)生和消費逐漸成為現(xiàn)階段我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要問題，并且市政基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展逐漸影響了居民的日常生活。隨著人們越來越多地要求市政照明的功能得到改善，他們越來越關(guān)注路燈的節(jié)電功能、科技創(chuàng)新，其中無功補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以合理有效地降低功率損耗的問題。本文分析了市政照明系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在的問題，探討了市政路燈照明系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的改進(jìn)，希望對促進(jìn)市政路燈照明系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

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

引言

隨著我國的社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，城市化正在加速，人們的生活質(zhì)量也得到提高，但存在資源利用率高、能源短缺的問題。因此，人們比以往更加重視節(jié)能減排，積極采用節(jié)能技術(shù)。在各個領(lǐng)域?qū)嵤┖褪褂霉?jié)能理念和節(jié)能技術(shù)，可以有效改善我國目前的能源短缺問題，推動我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在這種情況下，市場上出現(xiàn)了各種節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，尤其是市政路燈的建設(shè)。市政路燈的主要目的是確保市政安全，并為車輛和夜間出門的人們提供照明服務(wù)。在市政路燈的建設(shè)中使用節(jié)能燈可以有效地減少城市電能的消耗，實現(xiàn)能源的最大化利用。

1 市政照明系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)分析

1.1 市政照明系統(tǒng)

市政照明電氣系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中最基本、最重要的部分。目前，許多城市已經(jīng)使電力市政照明系統(tǒng)的建設(shè)更加可控。簡單來說，調(diào)節(jié)設(shè)備的臨界光感值以實現(xiàn)路燈開關(guān)的自動監(jiān)控。當(dāng)天黑或光線昏暗時，市政照明會自動開啟。只要環(huán)境光線充足或白天很明亮，市政照明就會自動關(guān)閉。這不僅節(jié)省了能源，而且還省去了員工操作來控制市政照明。此外，通過光傳感器控制，可以統(tǒng)一調(diào)節(jié)和控制整個城市的市政照明系統(tǒng)，并在出現(xiàn)問題時及時調(diào)整整體情況。此外，作為具體實施的一部分，可以根據(jù)季節(jié)變化調(diào)整路燈系統(tǒng)的關(guān)閉和打開時間，并制定適當(dāng)?shù)挠媱?。目前，這種系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于我國各城市的市政基礎(chǔ)設(shè)施。為了適應(yīng)當(dāng)前的社會需求，可以在實施過程中使用節(jié)能產(chǎn)品。例如，使用LED燈不僅可以減少電力消耗，改善人們的照明，還可以保護(hù)人們的視力，促進(jìn)電動路燈系統(tǒng)的發(fā)展。

1.2 無功補(bǔ)償技術(shù)

無功補(bǔ)償電氣系統(tǒng)是補(bǔ)償裝置的主要內(nèi)容，由市政電力系統(tǒng)提出，從而實現(xiàn)了降低能耗目標(biāo)的技術(shù)中的電力傳輸。無功補(bǔ)償技術(shù)可以改善電網(wǎng)的運行環(huán)境，從而降低電網(wǎng)故障的可能性。因此，無功補(bǔ)償技術(shù)已廣泛應(yīng)用于市政市政照明系統(tǒng)。在選擇無功功率補(bǔ)償裝置時，必須事先進(jìn)行詳細(xì)分析，以選擇成本較低的無功功率補(bǔ)償裝置。根據(jù)以往的研究和分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，純電阻負(fù)載條件，主要是由于電力傳輸過程，將部分電能長時間轉(zhuǎn)換為電能轉(zhuǎn)換成熱能，導(dǎo)致大量浪費的能源。為了有效地改善這種情況，有必要對電力系統(tǒng)AC的純阻性負(fù)載進(jìn)行改變，以使無功補(bǔ)償?shù)男Чl(fā)揮最佳。通過使用無功補(bǔ)償技術(shù)，可以顯著提高運輸過程中能量消耗過大的現(xiàn)象，并且可以確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

2 無功補(bǔ)償技術(shù)的重要性

在市政照明電氣系統(tǒng)中，采用適當(dāng)?shù)碾姎庠O(shè)備過濾方法進(jìn)行平衡，同時補(bǔ)充無功功率，在市政照明電氣系統(tǒng)的正常運行方面起著非常重要的作用。一方面可以提高傳輸效率，另一方面可以協(xié)調(diào)控制實線電壓，提高產(chǎn)品質(zhì)量。下面詳細(xì)分析了這些好處。首先，提高線路傳輸能力。網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量由傳輸?shù)墓β蕸Q定?；诠β矢拍?，存在稱為視在功率的功率，并且相同的名稱是無功功率。已經(jīng)確定了網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑中的視在功率的功率，如果增加無功功率，則有功功率降低，導(dǎo)致傳輸效率降低。這個問題的解決方案是：網(wǎng)絡(luò)末端的技術(shù)人員采取額外措施來補(bǔ)償無功功率，從而大大減少無功功率傳輸網(wǎng)絡(luò)，負(fù)載已經(jīng)帶入網(wǎng)絡(luò)中，提高交付的有功功率來提高傳輸效率。其次，可以降低線電壓變化。在承載功率的網(wǎng)絡(luò)中，功耗有兩個主要方面，即電阻器的有功功率的電壓降和電感器或電容器的無功功率壓力下降。通常，在具有高功率網(wǎng)絡(luò)和等效變壓器網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)中，電抗遠(yuǎn)大于電阻。因此，無功功率與損傷電壓的大小之間的關(guān)系非常窄，并且有功功率和電壓劣化之間的關(guān)系相對可忽略不計。因此，無功功率在電壓損壞中起著極其重要的作用。在電路中選擇和安裝無功功率補(bǔ)償設(shè)備也會顯著影響網(wǎng)絡(luò)電源的質(zhì)量。在配電網(wǎng)絡(luò)的操作期間，無功功率傳輸可能導(dǎo)致電力消費者的電壓水平惡化并且電力線的損失增加。為了減少這些不利影響，電容器在適當(dāng)數(shù)量的無功負(fù)荷集中段被認(rèn)為是電容器負(fù)責(zé)為負(fù)載提供無功功率下一點集成，減少無功功率補(bǔ)償，使市政路燈照明電力輸入減少的量，使網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的總電壓降損失，也可以減少網(wǎng)絡(luò)線路損耗。第三個方面是提高能源質(zhì)量。特別是能量質(zhì)量被定位為通過市政網(wǎng)絡(luò)傳遞給用戶側(cè)的能量質(zhì)量，涉及重要參數(shù)。用戶側(cè)傳輸路徑基本上可以達(dá)到電源電壓大小和頻率標(biāo)準(zhǔn)紋波的值，與正弦波不相似。通過額定輸出，發(fā)電廠可以最有效地工作。在最好的情況下，市政電網(wǎng)使用恒定頻率和正弦波以及恒定的最佳電壓來為客戶供電。同時，三相交流電網(wǎng)市政市政照明，三相電壓達(dá)到基本相同的值和相位平衡，具體來說，電壓和電流必須符合這一標(biāo)準(zhǔn)。

3 市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)存在的問題

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的使用已成為一種普遍現(xiàn)象。目前的能源消耗非常嚴(yán)重，電力照明系統(tǒng)的補(bǔ)償技術(shù)得到了大力推廣和使用。為了有效改善高能耗問題，越來越多的專業(yè)人士投入研究來降低能耗。無功補(bǔ)償技術(shù)的使用不僅可以保證傳輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行，還可以減少傳輸過程中不適當(dāng)?shù)墓β蕮p耗。補(bǔ)償技術(shù)的使用有效地減少了電能的消耗，但同時仍然存在一些需要解決的問題。

首先，下一個模型反映了補(bǔ)償技術(shù)，大多數(shù)人更關(guān)注市政性能因素的情況，沒有統(tǒng)一合理的規(guī)劃，這導(dǎo)致過程補(bǔ)償技術(shù)的使用具有預(yù)期的效果，而且無形的增加基建投資。其次，這種現(xiàn)象稱為反應(yīng)性逆轉(zhuǎn)，并且相對常見。當(dāng)發(fā)生這種情況時，不僅使得功耗增加，而且還影響市政路燈照明電氣系統(tǒng)的正常運行，甚至可能對電氣設(shè)備造成損害。

4 在市政照明系統(tǒng)中使用無功補(bǔ)償技術(shù)的措施

4.1 無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)點

采用市政路燈照明電氣系統(tǒng)的補(bǔ)償技術(shù)，顯著改善電氣系統(tǒng)的狀態(tài)，不僅可以保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行，還可以最大限度地保護(hù)電力輸出，同時避免不必要的電力消耗。不同的設(shè)置可能反映了補(bǔ)償技術(shù)的不同好處。目前，一些小型補(bǔ)償箱是實際使用中最廣泛使用的，這種小型補(bǔ)償箱無需復(fù)雜的安裝步驟和特殊的安裝環(huán)境，可以輕松安裝在某些補(bǔ)償裝置中。這種小型平衡箱的最大優(yōu)點還在于其補(bǔ)償路徑短，可以提高提升裝置的節(jié)能和降低效果。另外，設(shè)備的布線相對簡單，維護(hù)工作非常方便。

由于補(bǔ)償技術(shù)具有許多優(yōu)點，因此它也越來越多地用于市政路燈照明。利用補(bǔ)償技術(shù)不僅可以幫助提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，還可以有效地擴(kuò)大能源的使用效率，還可以延長市政設(shè)備的使用壽命，對城市可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。

4.2 使用無功補(bǔ)償技術(shù)

目前市政路燈照明電氣系統(tǒng)采用的無功補(bǔ)償技術(shù)主要有兩種類型，即：首先，照明系統(tǒng)將配備專門的補(bǔ)償電容器，以實現(xiàn)單燈補(bǔ)償;第二，三相或單相功率因數(shù)將是低功率燈具的實際情況，有可能根據(jù)電流互感器的城市狀況使用功率因數(shù)來實現(xiàn)整個電氣系統(tǒng)的中央補(bǔ)償。當(dāng)使用無功功率補(bǔ)償技術(shù)時，單個燈的補(bǔ)償模式具有更高的耐受電壓，因此單個燈的補(bǔ)償被廣泛用于市政路燈照明系統(tǒng)。特別要注意的是，如果電容器用于無功功率補(bǔ)償電路，補(bǔ)償適當(dāng)?shù)脑O(shè)定點單點補(bǔ)償設(shè)置在補(bǔ)償傳輸線點位置的三分之一處更常見，這意味著補(bǔ)償電容必須彌補(bǔ)三分之二的無功負(fù)載。對于某些太長的電纜，必須將傳輸線上的補(bǔ)償點設(shè)置得更近。因此，只有合理規(guī)劃，才能有效提高城市市政照明系統(tǒng)的能源使用效率，避免浪費，促進(jìn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4.3 配電線路的無功補(bǔ)償

（1）通過假負(fù)載分配變壓器中的分組丟失補(bǔ)償容量確定分支線。（2）確定較大負(fù)載補(bǔ)償點的分支線。（3）小分支和單個配電變壓器，視覺白色相對于主線大致均勻加載，可能需要確定補(bǔ)償點的補(bǔ)償能力。（4）所有配電變壓器負(fù)載盲功率損耗均為獨立用戶。從上面的分析可以看出，線路的補(bǔ)償容量是由配電變壓器的空閑泄漏決定的。在施加負(fù)載之后，當(dāng)用戶的補(bǔ)償設(shè)備沒有完全投入時，線路處于補(bǔ)償不足的狀態(tài)。雖然這不是最優(yōu)補(bǔ)償方法，但它可以實現(xiàn)約70%無功功率需求的補(bǔ)償，這對我國目前的配電線路來說并不容易。研究表明，傳輸線的無功過量應(yīng)該在線的兩端均勻補(bǔ)償，即導(dǎo)管兩端的相同量的動態(tài)局部平衡。無功局部動態(tài)平衡指的是存在無功負(fù)載的位置和需要平衡的位置，平衡了多少無功負(fù)載以及何時需要使用。

結(jié)論

總而言之，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市基礎(chǔ)設(shè)施項目的數(shù)量也在增加。城市路燈的建設(shè)是建設(shè)城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，將對人們的生活、工作和城市規(guī)劃產(chǎn)生重大影響。在城市市政照明中合理使用補(bǔ)償技術(shù)不僅可以節(jié)省當(dāng)前能源短缺中的電能消耗，還可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和安全。因此，補(bǔ)償技術(shù)的使用具有很強(qiáng)的節(jié)能效果，有助于城市的可持續(xù)發(fā)展。因此我們要加強(qiáng)對市政路燈照明電氣系統(tǒng)進(jìn)行高效的無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，有效促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，實現(xiàn)我國市政建設(shè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，保障人們的基礎(chǔ)生活和需要，為社會經(jīng)濟(jì)的高效發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)和保證。

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