市政路燈電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用探討

楊朝記 郝云嵩

摘要：近年來，隨著我國城市化的進(jìn)步和發(fā)展， 我國對(duì)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(jì)發(fā)展的主要問題。城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)， 也逐漸影響著居民的日常生活， 人們?cè)趯?duì)路燈照明功能要求越來越高的同時(shí)， 也越來越重視路燈的省電功能?？茖W(xué)技術(shù)的革新， 在電氣系統(tǒng)中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)， 能夠合理高效地減少電能損耗。本文通過對(duì)路燈照明電氣系統(tǒng)的現(xiàn)狀和問題進(jìn)行分析， 探討了完善市政路燈照明系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)。

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

前言

我國信息化社會(huì)的發(fā)展， 居民對(duì)于電能的消耗逐年增加?，F(xiàn)階段， 越來越多的節(jié)能設(shè)備開始出現(xiàn)在居民的視野中， 特別是市政路燈的建設(shè)過程中。因此， 為減低市政路燈照明系統(tǒng)的能耗， 提高對(duì)居民供應(yīng)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(chǔ)設(shè)施的建設(shè)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(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快， 居民的生活節(jié)奏也逐漸加快，人們開始習(xí)慣于白天努力工作， 夜晚享受生活的狀態(tài)。因此， 人們對(duì)夜間的生活環(huán)境提出了更高要求，城市照明設(shè)施和亮化設(shè)施的建設(shè)。既能夠?yàn)閺V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?yàn)槌鞘袪I造一個(gè)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(shè)施和亮化設(shè)施的的建設(shè)，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(shí)，不僅能耗高，而且功率因數(shù)低，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)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(shí)鐘控制或者時(shí)控加光控。光控主要是通過感應(yīng)器來進(jìn)行臨界光照的測(cè)量， 從而進(jìn)行路燈照明系統(tǒng)的開關(guān)操作。時(shí)控是通過時(shí)控器來控制照明系統(tǒng)的開關(guān)操作，時(shí)間一般是根據(jù)當(dāng)?shù)厝粘鋈章鋾r(shí)間來設(shè)定。時(shí)控加光控是在時(shí)控設(shè)定時(shí)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(duì)來說比單純的光控或時(shí)控更好了一些。但隨著智慧城市的建設(shè)，現(xiàn)在更多的是采用遠(yuǎn)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(bǔ)償?shù)膬?nèi)涵

電氣系統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)主要就是無功補(bǔ)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(bǔ)償技術(shù)能夠有效地改善目前電網(wǎng)運(yùn)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(duì)于電力供電系統(tǒng)來說， 無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用在市政路燈照明系統(tǒng)中， 是一種非常正確的做法。在對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)， 必須要經(jīng)過仔細(xì)的研究分析， 科學(xué)合理地選擇能夠降低電能損耗的無功補(bǔ)償設(shè)備?，F(xiàn)階段， 市政路燈照明系統(tǒng)建設(shè)施工單位在對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)， 首先需要對(duì)市政路燈照明進(jìn)行實(shí)際地分析和考察， 能夠合理地選擇能夠有效減低能耗的設(shè)備。其次在運(yùn)行中要加強(qiáng)維護(hù)，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(bǔ)償技術(shù)的意義。電氣系統(tǒng)中無功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，有效地降低電能生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中所產(chǎn)生的能耗，確保了供電網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性。

3 市政路燈照明補(bǔ)償技術(shù)的問題

隨著能源資源的消耗日益增加， 居民對(duì)市政路燈照明電氣系統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)的關(guān)注度也在提高， 同時(shí)越來越重視路燈照明的環(huán)保功能。無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用能夠有效降低電能運(yùn)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(bǔ)償技術(shù)還存在相應(yīng)的問題，一是施工單位在對(duì)市政路燈照明電氣系統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程中， 如果設(shè)計(jì)人員沒有進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃， 路燈建設(shè)施工單位就需要加大對(duì)市政照明電氣系統(tǒng)的投入。二是在照明電氣系統(tǒng)的運(yùn)行中， 市政路燈照明系統(tǒng)的人員如果不能進(jìn)行有效的控制， 既會(huì)發(fā)生無功補(bǔ)償系統(tǒng)無法正常工作，起不到相應(yīng)的作用，也會(huì)造成無功倒送的現(xiàn)象，致使照明系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

4 市政路燈照明電氣系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的有效運(yùn)用

4.1無功補(bǔ)償技術(shù)的內(nèi)涵

在市政路燈照明電氣系統(tǒng)中應(yīng)用補(bǔ)償技術(shù)， 其具有非常深遠(yuǎn)的影響和作用， 科學(xué)合理地應(yīng)用補(bǔ)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(shí)對(duì)于補(bǔ)償技術(shù)來說， 一些小型的補(bǔ)償箱在安裝過程中非常方便， 不僅能夠直接安裝在補(bǔ)償設(shè)備中， 還能夠降低設(shè)備資金的投入。因?yàn)檫@種補(bǔ)償技術(shù)的接線設(shè)置較為簡(jiǎn)單， 維護(hù)起來非常方便， 路燈照明系統(tǒng)中應(yīng)用這種補(bǔ)償技術(shù)不僅能夠完全發(fā)揮出補(bǔ)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(shè)備的使用壽命， 真正地促進(jìn)電網(wǎng)自身運(yùn)行的穩(wěn)定性。補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用能夠最大限度地降低因?yàn)檩旊娫斐傻母鞣N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(gè)很好的控制作用。

4.2 補(bǔ)償技術(shù)在實(shí)際照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

洛陽市在實(shí)施照明系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)，就要求無功補(bǔ)償系統(tǒng)與照明系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)、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(bǔ)償?shù)膯栴}。現(xiàn)在新建照明工程，一般100KVA的變壓器，在低壓側(cè)安裝30KVAr補(bǔ)償電容器，125KVA的變壓器，在低壓側(cè)安裝40KVAr補(bǔ)償電容器，160-200KVA的變壓器，在低壓側(cè)安裝60KVAr補(bǔ)償電容器。這些無功補(bǔ)償裝置在設(shè)計(jì)時(shí)就綜合考慮了，隨同照明電氣系統(tǒng)同步建設(shè)，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(bǔ)償箱的方式來對(duì)線路的無功進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到平衡。由于照明供電半徑普遍達(dá)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(bǔ)償箱后，明顯提升了供電質(zhì)量。同時(shí)，在采用集中進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，在每盞高壓鈉燈燈具內(nèi)還進(jìn)行分散補(bǔ)償，即在每個(gè)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(bǔ)償容量的計(jì)算也很簡(jiǎn)單，一般按C=3180P（tanφ1～tanφ2）/u?，其中 C 為需補(bǔ)償電容值（單位?F），P為被補(bǔ)償整燈功率W，U為電源電壓，tanφ1為補(bǔ)償前功率因數(shù)的正切值，tanφ2為補(bǔ)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(jìn)行補(bǔ)償，250W高壓鈉燈采用35?F電容進(jìn)行補(bǔ)償，400W高壓鈉燈采用50?F電容進(jìn)行補(bǔ)償。

在新建照明系統(tǒng)時(shí)，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(gè)照明系統(tǒng)采用LED燈具后，可提高整個(gè)供電回路的功率因數(shù)，減少無功損耗，保證供電線路的運(yùn)行質(zhì)量。通過科學(xué)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(jìn)程的不斷加快， 市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投入也在不斷增加， 作為市政建設(shè)中一個(gè)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(duì)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(bǔ)償技術(shù)科學(xué)合理地運(yùn)用到市政路燈照明電氣系統(tǒng)中，從源頭設(shè)計(jì)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(luò)的穩(wěn)定性， 是目前需要急需解決的問題。

參考文獻(xiàn)

[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(shè)計(jì)[J].照明工程學(xué)報(bào)， 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(bǔ)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(bǔ)償?shù)慕鸬V用電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[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(bǔ)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(bǔ)償技術(shù)探析[J].科技視界， 2018 （21） ：326.