市政路燈照明電氣系統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)分析

劉春梅 孫連杰

山東昕諾德照明有限公司 山東濰坊 261205

城市道路照明系統(tǒng)是夜間行人和車輛行駛的安全保障，是城市化建設(shè)過程中的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在經(jīng)濟(jì)與社會迅速發(fā)展的大背景下，人們對城市中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求，提倡將節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等理念融入具體的設(shè)計中，做到能源節(jié)約，提高環(huán)境質(zhì)量[1]。

1 補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用概述

補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用原理是通過使用電容器等電源將電能轉(zhuǎn)換為熱能和機(jī)械能來改變電網(wǎng)的負(fù)載功率，從而顯著提高電壓質(zhì)量，有效降低線路損耗。由于在電能轉(zhuǎn)換過程中，電源不會造成功率損耗，因此也被稱為無功補(bǔ)償技術(shù)。補(bǔ)償技術(shù)現(xiàn)已廣泛用于電氣自動化系統(tǒng)中，其目標(biāo)是顯著提高電氣設(shè)備的效率。此外，補(bǔ)償技術(shù)還可以控制和穩(wěn)定電網(wǎng)中的電壓和電流參數(shù)。通常，負(fù)載功率與線路損耗成反比。對于電氣自動化的發(fā)展，如果要顯著提高用電效率，則必須加大對市政路燈照明電氣系統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)的研究與應(yīng)用。通過利用市政路燈照明電氣系統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)，將無功功率源安裝在自動用電設(shè)備中，并且產(chǎn)生和引導(dǎo)無功功率，這種變化可以有效地改善電氣系統(tǒng)的電壓質(zhì)量，同時優(yōu)化整個供電環(huán)境。

2 市政路燈照明電氣系統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)分析

2.1 縮短供電距離，優(yōu)化配電線路節(jié)能

在當(dāng)前的城市化發(fā)展過程中，城市路燈照明系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，路燈系統(tǒng)中的線路非常長，這種情況下，在照明的過程中將會存在著嚴(yán)重的線路損耗，路燈照明的節(jié)能目標(biāo)很難實現(xiàn)。因此，在未來城市路燈照明節(jié)能設(shè)計與改造過程中，需要加強(qiáng)對線路設(shè)計的優(yōu)化，盡量選用截面較粗的電纜線，以通過這種方式來降低線損，延長線路的使用年限。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，很多城市進(jìn)入零點以后的用電量大大降低，而在這個時間段內(nèi)的電壓卻呈現(xiàn)出增長的趨勢，如果城市路燈長時間保持在這一狀態(tài)下，將會使得路燈的使用壽命大大縮短，電力損耗現(xiàn)象非常嚴(yán)重。因此，為改變這一現(xiàn)狀，就需要在城市路燈照明節(jié)能方面，加強(qiáng)對智能燈光節(jié)能設(shè)備的使用，利用微電子等先進(jìn)技術(shù)來進(jìn)行路燈系統(tǒng)的有效調(diào)整[2]。

2.2 單燈補(bǔ)償技術(shù)

單燈補(bǔ)償即是為單燈配置單獨的補(bǔ)償電容器，比如如CBB60系列，可以有效實現(xiàn)容量補(bǔ)償。此類單燈補(bǔ)償技術(shù)不僅照明較好，而且可以有效降低相關(guān)配電線路的電流水平，提高市政路燈照明電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)。比如400W高壓鈉燈，在使用補(bǔ)償電容器與單個CBB60燈進(jìn)行連接之前，功率因數(shù)為0.46，工作電流為4.6A。分配后設(shè)置電容為50μFCBB60串聯(lián)補(bǔ)償電容后，功率因數(shù)為0.91，工作電流為2.29安培?？梢钥闯觯谘a(bǔ)償電容器對器件進(jìn)行調(diào)整之后，電流比安裝前降低了幾乎一半，而功率因數(shù)幾乎翻了一番。此外，由于照明設(shè)備配備了電容器，因此配電柜，配電線路和變壓器的性能水平也得到了顯著提高，減少了城市照明電路中的電壓降和電路的功耗。單燈補(bǔ)償技術(shù)既可以實現(xiàn)市政路燈照明電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的目標(biāo)，而且可以提高相關(guān)電氣設(shè)備的利用效率，延長使用壽命，對市政路燈照明電氣系統(tǒng)的正常運行有很大幫助。雖然單燈補(bǔ)償技術(shù)和在安裝和后續(xù)維護(hù)過程中應(yīng)更為復(fù)雜，但該方法仍然是市政路燈照明電氣系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)，值得鼓勵和推廣，對于改善市政路燈照明電氣系統(tǒng)的照明水平非常重要。

2.3 利用現(xiàn)代技術(shù)，降低能源浪費

光源降壓、穩(wěn)壓以及調(diào)壓技術(shù)是一項可以有效降低能源浪費的技術(shù)，其在不影響行人和車輛照明的情況下，按照標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)最低水平照度，可減少能源浪費，延長燈具照明的使用壽命。該項技術(shù)的應(yīng)用需要充分結(jié)合本項目照明的實際情況，通過降低、穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電壓三個關(guān)鍵性的步驟方可實現(xiàn)。因此，相關(guān)人員需要將該技術(shù)理念與實際情況相結(jié)合，并不斷進(jìn)行實踐：當(dāng)?shù)缆飞系男腥撕蛙囕v較多時，采用高亮度照明；當(dāng)行人和車輛逐漸減少時，可以啟動自動調(diào)光技術(shù)降低亮度，減少和降低能源浪費是智能化道路照明的體現(xiàn)[3]。

3 市政路燈照明電氣系統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用注意事項

（1）補(bǔ)償電容器的選擇：電容器無功功率補(bǔ)償基本上是電容性無功電流的有效應(yīng)用，但是受到電容器自身的影響。因此必須科學(xué)合理地選擇補(bǔ)償電容器的容量。然而，氣體放電光源本身在使用過程中會引起電流畸變，從而限制了功率因數(shù)。因此，在正常情況下，選擇的目標(biāo)功率因數(shù)最好在0.8-0.9范圍內(nèi)。

（2）配電線路無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用：分支線路補(bǔ)償技術(shù)是補(bǔ)償線路無功功率的重要方法之一。該方法的補(bǔ)償原理是平衡支路的無功功率，以補(bǔ)償支路消耗的無功功率，從而有效地減少了支路對主干的影響，減少無功功率損耗的目的。配電線路中的無功補(bǔ)償技術(shù)是在線路極上安裝一些電容器。對于傳輸線非常長的電路，無功功率補(bǔ)償是將電容器分段放置，是補(bǔ)償線路長且自然功率因數(shù)低的最合適方法。

（3）持續(xù)創(chuàng)新和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用：在設(shè)計市政路燈照明電氣系統(tǒng)時，為了不斷提高補(bǔ)償效果，需要創(chuàng)新和使用先進(jìn)先進(jìn)技術(shù)。比如，可以將市政路燈照明電氣系統(tǒng)配置為自換相變流電路，并應(yīng)用靜止發(fā)生器（SVG），以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的連續(xù)動態(tài)補(bǔ)償控制。此外，還可以通過觸發(fā)晶閘管（LTT）有效地補(bǔ)償市政路燈照明電氣系統(tǒng)，不僅可以有效提高可控制性，而且可以保證電氣系統(tǒng)穩(wěn)定，降低故障發(fā)生率。

4 結(jié)語

綜上所述，在市政路燈照明電氣系統(tǒng)的建設(shè)中，為了有效降低能耗，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展，有必要加強(qiáng)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用。通過應(yīng)用該技術(shù)，可以有效地改善傳輸電網(wǎng)的穩(wěn)定性，并且可以減少傳輸過程中的功率損耗。