探討市政路燈照明電氣系統無功補償技術

李以則

（寧波市市政管理處，浙江 寧波 315000）

隨著經濟和社會不斷發展以及科學技術的不斷進步，人們對電能的需求越來越大。電能在生產、傳輸的過程中不可避免地會產生阻耗。與此同時，各種電器元件的諧波也對電力系統的供電質量造成了一定的影響。為了減少市政路燈照明系統的電能損耗，提高電能供應的質量，本文對市政路燈照明電氣系統無功補償技術進行了分析和探討，并提出了在其應用無功補償技術的策略措施，希望能有效減少電能損耗。

1 無功補償技術的發展概述

1.1 無功功率的內涵

眾所周知，電網所產生的功率可以分為有功功率和無功功率。有功功率是指通過對電能的直接消耗而將電能轉化成機械能、化學能、熱能或聲能，并利用這些能做功。只將電能轉化為另一種形式的能，且在這個過程不消耗電能，同時，所轉化成的這種能也是電氣設備之所以可以做功的必備條件，并在電網中與電能進行周期性轉換，這部分功率就是無功功率。電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能等都屬于無功功率。

1.2 無功補償的內涵

在電氣系統中，系統中的電動機、變壓器等電力負荷大部分都屬于感性負荷的范疇，在電氣系統運行的實際過程中，需要向這些設備提供相應的無功功率。通過將并聯電容器等無功補償設備設置安裝在電氣系統中，能夠有效提供感性負載所消耗的無功功率，從而使得電氣系統系統中的電源向感性負荷所提供的經由電氣線路所輸送的無功功率有所減少。正是因為減少了無功功率在電網中的流動，所以，能使得系統線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗大大減少，這就是無功補償。

1.3 無功補償的基本原理

在物理學中，電感元件經由電流進行做功時，電流會滯后電壓90°；而電容元件經由電流進行做功時，電壓則落后電流90°。與此同時，電感電流與電容電流這二者的方向相反，互差180°。在同一個電氣系統中，通過在電感元件電路中有比例地安裝電容元件，由于二者所產生的電流方向相反從而可以相互抵消二者所產生的電流。一般而言，在具有感性功率負荷的電路中并聯具有容性功率負荷的裝置，由于能量在兩種負荷之間相互交換，因此，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償，這就是無功補償的基本原理。在電力系統中，無功補償技術在自動化的電氣設備中得到了廣泛應用，這樣可以有效減少電氣系統中的電能損耗，并實現對電壓、電流等重要系統參數的有效控制。

2 我國市政路燈照明的發展狀況

在我國市政路燈照明系統中，光感控制是被廣泛采用的一種控制技術。通過在路燈照明電氣系統中安裝光感原件并結合實際設置光感數值，從而實現路燈的自動開啟或關閉。當外界環境的光線低于所設置的光感數值時，路燈就會自動開啟；當外界環境中的光線高于所設置的光線時，路燈就會自動關閉。與此同時，像光感傳感器這樣的感性原件安裝在市政路燈的電氣系統中，也會不可避免地產生電能損耗。在我國的電氣系統中，主要應用并聯電容器的方式來吸收系統的容性無功補償并提升局部電壓，但是其卻存在著一個明顯的技術缺陷，即電容器安裝以后，其電容量也就固定了，不能實現動態補償。如果采用機械開關投切來滿足動態補償的需求，便缺乏連續性，響應速度也相對較慢。也有一些市政路燈電氣系統中采用了可以實現動態補償的靜止無功補償裝置（SVC），但其設備的容量相對較小，電壓等級偏低時制約了其進一步發展和應用。

3 無功補償技術的應用措施

3.1 市政路燈的單燈補償

通過在市政路燈的燈具內安裝與燈具規格相匹配的400 V耐壓的CBB60系列電容器，能夠有效降低配電線路中的電流，進而使得線路功率因素獲得很大程度的提高。以市政道路中應用廣泛的400 W高壓鈉燈為例，如果不安裝單燈補償電容器，其運行電流為4.6A，其功率因數則為0.46.按照其規格，選擇與之匹配的容量為50 μF的單燈補償電容器以后，其運行電流降低為2.29A，其功率因素也提升至0.91.由此可見，對市政路燈電氣系統進行無功補償以后，能夠有效降低電能的損耗。

3.2 配電線路的無功補償

在市政路燈線路電氣系統的配電線路的實際運行中，可以采用分支線路補償法來減少分支線路對電氣系統主線路的無功索取，從而降低電能的無功損耗。其具體做法是在分支線路電桿的適當位置安裝部分電容器，從而減少無功功率的電能損耗。而在使用電容器進行無功補償時，選擇合適的補償點是補償關鍵。單點補償選取在線路末端的1/3處，補償容量為無功負荷的2/3.

3.3 不斷革新和應用先進的技術

在市政路燈電氣系統的應用發展中，不斷革新和應用更加先進的無功補償技術是其發展的必然趨勢。比如，在市政路燈電氣系統中應用靜止無功發生器（SVG），將電氣系統設置為自換相變流電路。SVG能夠有效捕捉到容性整個范圍內的無極調節，實現對無功損耗的連續動態補償。比如可以采用光觸發晶閘管（LTT），其能夠在對市政路燈電氣系統有效進行無功補償的同時，還能夠有效降低觸發電路的故障概率，提升電氣系統的穩定性。

4 結束語

在對市政路燈電氣系統進行無功補償時，要從市政路燈的實際運行情況出發，選擇合適的方式和方法對其進行補償，從而降低市政路燈電氣系統中的無功損耗，達到系統中電能節省的目的。

參考文獻：

［1］李模林.探討市政路燈照明電氣系統無功補償技術［J］.城市建設理論研究（電子版），2017（31）：3.

［2］于學剛.探討市政路燈照明電氣系統無功補償技術［J］.中國戰略新興產業，2017（24）：72.