市政路燈照明電氣系統補償技術分析

劉春梅 孫連杰

山東昕諾德照明有限公司 山東濰坊 261205

城市道路照明系統是夜間行人和車輛行駛的安全保障，是城市化建設過程中的重要基礎設施。在經濟與社會迅速發展的大背景下，人們對城市中的基礎設施建設提出了更高的要求，提倡將節能、環保、經濟等理念融入具體的設計中，做到能源節約，提高環境質量[1]。

1 補償技術應用概述

補償技術的應用原理是通過使用電容器等電源將電能轉換為熱能和機械能來改變電網的負載功率，從而顯著提高電壓質量，有效降低線路損耗。由于在電能轉換過程中，電源不會造成功率損耗，因此也被稱為無功補償技術。補償技術現已廣泛用于電氣自動化系統中，其目標是顯著提高電氣設備的效率。此外，補償技術還可以控制和穩定電網中的電壓和電流參數。通常，負載功率與線路損耗成反比。對于電氣自動化的發展，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補償技術的研究與應用。通過利用市政路燈照明電氣系統補償技術，將無功功率源安裝在自動用電設備中，并且產生和引導無功功率，這種變化可以有效地改善電氣系統的電壓質量，同時優化整個供電環境。

2 市政路燈照明電氣系統補償技術分析

2.1 縮短供電距離，優化配電線路節能

在當前的城市化發展過程中，城市路燈照明系統構成復雜，路燈系統中的線路非常長，這種情況下，在照明的過程中將會存在著嚴重的線路損耗，路燈照明的節能目標很難實現。因此，在未來城市路燈照明節能設計與改造過程中，需要加強對線路設計的優化，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。相關數據顯示，很多城市進入零點以后的用電量大大降低，而在這個時間段內的電壓卻呈現出增長的趨勢，如果城市路燈長時間保持在這一狀態下，將會使得路燈的使用壽命大大縮短，電力損耗現象非常嚴重。因此，為改變這一現狀，就需要在城市路燈照明節能方面，加強對智能燈光節能設備的使用，利用微電子等先進技術來進行路燈系統的有效調整[2]。

2.2 單燈補償技術

單燈補償即是為單燈配置單獨的補償電容器，比如如CBB60系列，可以有效實現容量補償。此類單燈補償技術不僅照明較好，而且可以有效降低相關配電線路的電流水平，提高市政路燈照明電氣系統的功率因數。比如400W高壓鈉燈，在使用補償電容器與單個CBB60燈進行連接之前，功率因數為0.46，工作電流為4.6A。分配后設置電容為50μFCBB60串聯補償電容后，功率因數為0.91，工作電流為2.29安培。可以看出，在補償電容器對器件進行調整之后，電流比安裝前降低了幾乎一半，而功率因數幾乎翻了一番。此外，由于照明設備配備了電容器，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。單燈補償技術既可以實現市政路燈照明電氣系統節能降耗的目標，而且可以提高相關電氣設備的利用效率，延長使用壽命，對市政路燈照明電氣系統的正常運行有很大幫助。雖然單燈補償技術和在安裝和后續維護過程中應更為復雜，但該方法仍然是市政路燈照明電氣系統的無功補償技術，值得鼓勵和推廣，對于改善市政路燈照明電氣系統的照明水平非常重要。

2.3 利用現代技術，降低能源浪費

光源降壓、穩壓以及調壓技術是一項可以有效降低能源浪費的技術，其在不影響行人和車輛照明的情況下，按照標準實現最低水平照度，可減少能源浪費，延長燈具照明的使用壽命。該項技術的應用需要充分結合本項目照明的實際情況，通過降低、穩定和調節電壓三個關鍵性的步驟方可實現。因此，相關人員需要將該技術理念與實際情況相結合，并不斷進行實踐：當道路上的行人和車輛較多時，采用高亮度照明；當行人和車輛逐漸減少時，可以啟動自動調光技術降低亮度，減少和降低能源浪費是智能化道路照明的體現[3]。

3 市政路燈照明電氣系統補償技術的應用注意事項

（1）補償電容器的選擇：電容器無功功率補償基本上是電容性無功電流的有效應用，但是受到電容器自身的影響。因此必須科學合理地選擇補償電容器的容量。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。因此，在正常情況下，選擇的目標功率因數最好在0.8-0.9范圍內。

（2）配電線路無功補償技術的應用：分支線路補償技術是補償線路無功功率的重要方法之一。該方法的補償原理是平衡支路的無功功率，以補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償技術是在線路極上安裝一些電容器。對于傳輸線非常長的電路，無功功率補償是將電容器分段放置，是補償線路長且自然功率因數低的最合適方法。

（3）持續創新和先進技術的應用：在設計市政路燈照明電氣系統時，為了不斷提高補償效果，需要創新和使用先進先進技術。比如，可以將市政路燈照明電氣系統配置為自換相變流電路，并應用靜止發生器（SVG），以實現對整個系統的連續動態補償控制。此外，還可以通過觸發晶閘管（LTT）有效地補償市政路燈照明電氣系統，不僅可以有效提高可控制性，而且可以保證電氣系統穩定，降低故障發生率。

4 結語

綜上所述，在市政路燈照明電氣系統的建設中，為了有效降低能耗，促進城市可持續發展，有必要加強無功補償技術的應用。通過應用該技術，可以有效地改善傳輸電網的穩定性，并且可以減少傳輸過程中的功率損耗。