城市路灯电气系统的无功补偿技术分析

张伟奇

摘 要：随着城市的不断发展，城市中的路灯照明对于人们工作和生活的顺利进行具有十分重要的现实意义。但是城市路灯数量正在逐渐增加，这就给城市电网造成了较大的负担，同时，也造成了严重的电能浪费，不利于社会经济的可持续发展。本文通过对城市路灯电气系统中无功补偿的问题进行深入的分析研究，在此基础上，提出了具有一定针对性的改善措施，对于提高城市电气系统的电能利用率具有促进作用。

关键词：路灯；电气系统；无功补偿

1 前言

路灯对于城市人们工作和生活的顺利进行具有十分重要的保障作用，随着科学技术的不断发展，城市的照明技术得到了有效提高大大改善了城市当前的照明状况。但是随之而来的就是电能的大量浪费，这就与人们的环保意识背道而驰，因此，为了有效提高路灯的电能利用率，减少不必要的电能浪费，这就需要对当前城市路灯电气系统中存在的问题进行系统全面的分析研究，并结合实际情况的要求，制定具有一定针对性的改善措施，进而有助于提高城市路灯的电能利用效率，为电能的有效利用提供可靠的保障。

2 城市路灯电气系统无功补偿问题分析

2.1 補偿方法

通过将新型的高压气体放电灯与补偿装置进行有机结合，运用于城市路灯系统中，不仅能够有效提高城市人们的光照情况，为供电安全提供可靠的保障，而且还能在一定程度上减少电能的浪费，对资源进行优化配置。但是在当前路灯电气系统的无功补偿中存在不少问题，尤其是在补偿方法上存在不小的问题，严重影响了无功补偿技术的顺利实施。在路灯电气系统实际的补偿过程中，不少企业中的技术人员将主要的注意力集中在功率因素的补偿上，而忽视了补偿方法的优选，进而导致补偿方法与实际需求无法进行良好的配合，也就难以最大限度的降低电能浪费。在当前路灯电气系统的无功补偿过程中，由于没有对实际需求进行充分的调查研究，导致其补偿方法无法充分的发挥作用，进而影响无功补偿技术的有效实施。

2.2 谐波

虽然我国城市的供电系统获得了不小的发展，但是不少城市的供电装置仍旧比较落后，难以满足人们用电的实际需求，进而对路灯的供电电压造成不小的影响，导致路灯在工作过程中的电压难以保持稳定，而不稳定的电压就会进一步在电路中产生谐波，这就会给电容器的正常工作造成不小的影响，进而导致电容器的使用寿命大大缩短，不利于城市路灯的正常工作。在当前城市路灯的电气系统中，大量采用新型的高压气体放电灯，而其对工作过程中的电压稳定性要求非常高，当电路中产生谐波后，就会对电路电压造成不小的影响，进而对无功补偿技术的有效实施造成不利影响，导致其难以有效的发挥作用，从而造成电能的大量浪费。

2.3 无功倒送

在城市路灯电气系统实际的工作过程中，无功倒送会对电气系统造成非常大的不利影响，如果没有采取有效的改善措施，就会导致变压器与相关线路中的损耗增加，不利于电能的充分利用，严重时会造成电气设备出现不同程度的故障，导致其无法进行正常的照明工作。当整个机柜是通过接触器进行有效的控制，当出现无功倒送现象后，就会给整个电气系统造成不小的负面影响，进而导致电能的大量浪费，无法充分的实施无功补偿技术。

3 城市路灯电气系统无功补偿的改善措施

针对当前城市路灯电气系统中存在的问题，为了有效提高其功率因数，减少不必要的电能浪费，就需要结合实际情况，采取以下几种改善措施。

3.1 单灯补偿方式的优选

（1）在电气系统的适宜位置增设单独的补偿电容器，其规格可以结合实际情况选用CBB60系列，进而对路灯电气系统进行合适的电容补偿，由于该种类型的灯具具有良好的性能，能够承受400V左右的电压。因此，能够有效降低路灯电气系统中的电流水平，减少不必要的浪费，而且还能在一定程度上提高电气系统的功率因数，为电能的充分利用提供可靠的保障。

（2）通过增设一定数量的补偿电容装置，相较于之前的电流大小，安装之后减少了接近一半的流量，而功率因数则相应的提高了1倍左右。同时，增设电容器之后，路灯电气系统中的开关设备、配电线路以及变压器的运行状况也得到了有效改善，相较于之前其整体性能得到了有效的提升，而城市的灯光线路压降和线路的功耗都在一定程度上有所下降。通过在电气系统中增设CBB60系列的补偿电容器不仅能够大大改善当前的电能浪费情况，而且还能为各类电气设备的正常工作提供可靠的保障，进而确保城市照明系统的正常运行。

3.2 集中补偿方式的优选

（1）集中补偿是指将大容量的三相低压无功补偿电容器设置在电源控制箱内，进而实现对城市路灯电气系统的集中补偿，降低整个电气系统的电能浪费，确保其正常的进行工作。该种类型的补偿方式具有维修便利、投资少以及稳定性高等优点，而且还有助于减少变压器和电容器的功率损失，进而有效改善电能利用率。

（2）相较于单灯补偿，集中补偿的系统结构更为清晰和有效，其适用范围较广，被广泛的应用于多个领域之中。通过将集中补偿方式运用于路灯电气系统的无功补偿中，在较短的时间内就能实现资金的回收，进而能够进行大面积的推广应用。

3.3 两种补偿方式相结合

不同的补偿方式其适用范围不尽相同，单灯补偿和集中补偿都能在一定程度上提高城市路灯电气系统的功率因数，提高电能的利用效率，改善路灯的供电质量，进而实现节约能源的目的。但是在实际的补偿方式选择中，要充分结合路灯电气系统的实际情况，进行有针对性的选择，确保补偿方式能够与实际情况相匹配。对于已经投入运营的路灯电气系统优先选用集中补偿方式，进而能够减少安装工作量和系统的维护工作，并且还有利于技术方案的进一步实施。对于对称的三相负载路灯电气系统，则优先考虑选择三相补偿装置对路灯电气系统的功率因素进行改善；而对于不对称的三相负载电流，则需要优先采用混合补偿的方式，以此实现对电气系统的不对称补偿，为电气系统的正常运行提供可靠的保障。因此，在补偿方式的优选过程中，要对当前路灯的电气系统进行系统全面的分析研究，制定出技术适用、经济合理的补偿方式，进而改善电气系统的功率因素，大大减少电能的浪费。

3.4 优选适宜的补偿电容器

电容器的无功补偿主要是针对容性无功电流的有效应用，由于容性无功电流在实际的工作过程中会受到电容器电容量的影响，因此，在路灯电气系统的无功补偿过程中，补偿电容器电通量的选择对于容性无功电流的补偿具有十分重要的现实意义。无功补偿的目的是为了提高路灯电气系统的功率因数，降低电能的损耗，实现节约降耗的目标。由于气体放电型电光源在实际的使用过程中，由于其工作原理的特点会导致电流发生不同程度的畸变，进而就会对电气系统的功率因数造成束缚和制约，不利于电气系统的正常运行。因此，要结合路灯电气系统的实际情况，将功率因数控制在0.8-0.9之间，进而为路灯电气系统的顺利运行提供可靠的保障。

总而言之，城市路灯电气系统对于确保城市人们工作和生活的顺利进行具有十分重要的现实意义，但是由于当前电气系统受到多方面的影响，导致其功率因数较低，造成电能的大量浪费。因此，为了有效的节约电能、降低损耗，通过将无功补偿技术有效的运用于路灯电气系统中，能够有效改善电气系统的功率因数，提高电能的利用效率，促进电网质量的不断提高。

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