市政路灯照明电气系统补偿技术分析

市政路灯照明电气系统补偿技术分析

萧雯婷

深圳市新城市规划建筑设计股份有限公司

摘 要：本文对市政路灯照明电器系统补偿技术进行分析，随着各种能源的消耗越来越严重，人们越来越关注节能技术的应用。节约理念在各行各业的应用，不仅可以在缓解我国日益紧张的能源供应，而且可以为我国的可持续发展战略做出贡献。市政路灯照明电气系统是城市重要的基础设施，其不仅是保障夜间人员出现安全的基础，而且也是城市景观的一部分，但是传统的市政照明对于能源的消耗也比较大，通过应用节能灯具，可以有效降低电力消耗，促进城市的可持续发展。

关键词：市政路灯；照明电气系统；补偿技术；无功补偿

一、补偿技术应用的概念

所谓的电气补偿技术也被称作功率补偿技术，该技术在实际的应用过程当中主要利用电容器等电源，将电能转化为其他形式的、能以此来改变电网工作的负荷功率。在转化的过程中电源不会消耗额外的电能，能够有效的改善电网整体的电压质量，降低电能的消耗，提高电网系统整体运行的经济水平。目前电气补偿技术常应用于电气自动化系统当中，主要为了提高设备的整体电能使用效率。通过利用电气补偿技术，能够有效的控制电网的电流电压等系统参数，保证电网运行的稳定性。一般情况下，电网的电力负荷程度和线路的损耗程度之间为反比关系。因此要想提高电网电力的运行效率，提高整体的负荷程度，必须要降低线路的损耗。在自动化用电设备当中，安装电源进行电能的转化，能够使电功率进行流动，不仅提高了电压的质量，同时还优化了整体的供电环境。在系统当中通过利用补偿技术能够有效地控制电网的运行电压，通过对所发布的指令进行分析，利用控制器实现各项指令的要求。相互补偿的方式能够避免电气自动化运行过程中出现冲突问题，保证整体运行的安全和稳定。

二、、市政路灯照明电气系统补偿存在的问题

尽管人们非常重视市政路灯照明电气系统补偿技术的应用，且对于相关技术的研究也越来越深入，同时也取得了一定的应用成果，但是在应用过程中依然存在一些问题。主要如下：

2.1补偿方式

目前，市政路灯照明电气系统的无功补偿仍以用户侧为操作起点，仅关注路灯的功率因数补偿，而没有考虑整个电力系统的问题，即没有将电网的能耗考虑到其中。只是通过简单地增加补偿，改善了路灯系统的功率因数城市。这些措施将在一定程度上减少损耗，但是如果要最大程度地减少损耗，则必须从整体角度确定最佳的无功功率补偿技术，以用于照明系统的位置以及城市照明的补偿量，有效使资金效益最大化。

2.2谐波影响

尽管市政路灯照明电气系统对于谐波具有一定程度的抵抗性，但是会导致谐波不断的累积，如果谐波总量达到临界点，则会加速击穿电容器。此外，无功电容器在一定程度上会放大谐波的影响，因此谐波对于市政路政照明电气系统造成严重干扰，影响补偿技术的有效应用。因此，在市政路灯照明电气系统的无功补偿过程中，当检测到谐波干扰时，应在其上安装滤波器。如果不注意此问题并及时采取相关的对应措施，则可能导致相关设备损坏，对于这一问题要在设计市政路灯照明电气系统时进行考虑。

2.3无功倒送

在市政路灯照明电气系统的实际的工作流程中，无功倒送是较为常见的问题之一。无功倒送不仅会造成大量的电力损耗，而且会对变压器等相关的电气设备造成一定程度的损坏，导致巨大的损失。一般情况下在市政路灯照明电气系统中补偿柜柜如果采用接触器控制，则无功补偿必须使用合适的照明系统进行控制，假如无功倒送问题较为严重，可以通过增加三相负载的方式进行补偿；但如果是由晶闸管对补偿柜进行控制，则可以根据实际情况对补偿进行单独调整。由于在实际生产过程中，许多制造商为了减少成本，仅选择单相无功分析和采样。因此，当出现非对称三相负载时，很可能发生无功倒送问题。如果使用固定电容器补偿无功功率，则在低负载条件下也会引起无功倒送等问题，因此在实际应用中应予以考虑。

三、市政路灯照明电气系统补偿技术分析

在市政路灯照明电气系统的具体应用中，为了可以有效的节约能源并达到照明效果，需要应用补偿技术，主要有以下方式：（1）照明系统配备电容器单灯进行补偿以实现单灯补偿模式；（2）根据客观特征，当三相或单相电源的灯具功率因数低于实际时，请使用专用的路灯变压器，可以有效地加载功率因数，并且可以在市政路灯照明电气系统上进行调节通过配置三相或单相功率电容器实现集中补偿模式。接下来分析市政路灯照明电气系统补偿技术：

3.1 单灯补偿技术

单灯补偿即是为单灯配置单独的补偿电容器，比如如 CBB60系列，可以有效实现容量补偿。此类单灯补偿技术不仅照明较好，而且可以有效降低相关配电线路的电流水平，提高市政路灯照明电气系统的功率因数。比如 400W 高压钠灯，在使用补偿电容器与单个 CBB60 灯进行连接之前，功率因数为 0.46，工作电流为 4.6A。分配后设置电容为50μFCBB60串联补偿电容后，功率因数为0.91，工作电流为 2.29 安培。可以看出，在补偿电容器对器件进行调整之后，电流比安装前降低了几乎一半，而功率因数几乎翻了一番。此外，由于照明设备配备了电容器，因此配电柜，配电线路和变压器的性能水平也得到了显著提高，减少了城市照明电路中的电压降和电路的功耗。单灯补偿技术既可以实现市政路灯照明电气系统节能降耗的目标，而且可以提高相关电气设备的利用效率，延长使用寿命，对市政路灯照明电气系统的正常运行有很大帮助。虽然单灯补偿技术和在安装和后续维护过程中应更为复杂，但该方法仍然是市政路灯照明电气系统的无功补偿技术，值得鼓励和推广，对于改善市政路灯照明电气系统的照明水平非常重要。

3.2集中补偿技术

所谓的集中补偿技术是在市政路灯照明电气系统的电源控制单元中放置用于大容量无功补偿的三相低压电容器。集中补偿技术不仅施工方便，施工后维护简单，总体成本较低，而且还可以起到非常好的补偿效果，有效降低了相关损耗。由于集中式补偿技术比单灯补偿技术相对更简单，更清晰，更有效，因此得到了广泛的接受和应用。采用集中补偿方式后，设备低压无功补偿电容器安装成功并投入运行后，可在短时间内收回资金，包括功率因数控制，设备检查和维护以及其他费用等。市政路灯照明电气系统采用集中补偿方式对设备的利用率较高，同时可以有效节约能源，因此集中补偿及时是一种非常有效的补偿措施。

3.3 两种补偿方式的综合分析

通过以上分析可以发现，两种补偿技术都可以有效提高市政路灯照明电气系统的功率因数，显著节约能源，提高变压器和线路的利用率，提高城市道路照明的电能质量。尽管通过补偿技术可以达到一些节能降耗的目的，但是依然无法完全避免相关电力损耗，而不同的补偿技术应用条件也有所不同。因此，在实际应用过程中必须根据现场条件选择特定的补偿方案，以选择最为合理的补偿方案。一般情况下集中补偿技术主要是用于已经完成的市政路灯照明电气系统，这种情况下集中补偿技术施工效率更好，后期维护成本也较低。如果市政路灯照明电气系统采用对称三相负载，则选择三相补偿设施进行集中补偿，而如果采用非对称三相负载，则需要通过混合补偿设施进行集中补偿，以保证集中补偿的效果。而单灯补偿技术多数情况下用于新建的市政路灯照明电气系统，在这种情况下单灯补偿技术的施工高效快捷，可以实现现场补偿，达到最佳补偿效果。

四、结束语

市政路灯可以为人们在夜晚的时候照明，为了减少能源损耗，要发挥出无功补偿技术的作用。在实际应用中可以发现，技术还不是很成熟，所以要加强研究，实现进一步优化，让无功补偿达到更好效果。减少能源消耗是供电企业发展的主要方向，无功补偿技术在这方面具有明显优势，有利于提升经济效益，实现长远的发展。

参考文献

1. 探讨市政路灯照明电气系统无功补偿技术[J]. 李以则.  科技与创新. 2018(07)

2. 市政工程中路灯照明电气系统无功补偿技术探析[J]. 李伟梅.  江西建材. 2018(02)

3. 探讨市政路灯照明电气系统无功补偿技术[J]. 李模林.  城市建设理论研究(电子版). 2017(31)