天津市城市道路桥梁管理事务中心桥梁第一分中心 天津市 300171
摘要：城市夜景照明设备为城市环境增光添彩，为人们营造了良好的休闲娱乐氛围。本文首先对从电缆供电、供电半径、谐波污染这三个方面对城市夜景照明供电系统特点进行介绍，其次分析城市夜景照明供电系统对电能质量影响以及对应措施，即优化电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡以及谐波的策略。
关键词：夜景照明；供电系统；电能质量
引言
优质的城市夜景照明设备不经可以展现城市的特点，还可以提高城市建筑的知名度，为旅游业的发展提供契机。市政部门加强对照明供电系统的电能质量管控，保障供电系统的稳定性，为人们提供更加安全的生活环境。进行定期的养护工作，检查线路的连接情况，考察节点的电压，促进照明与夜景的有机结合。
一、城市夜景照明供电系统的特点
（一）采用电缆进行供电
城市夜景照明供电系统的各项设备和电线都铺设在室外，一直受到各项外部环境因素的影响，并且被雷击的几率较大，环境条件较差。所以，可以采用电缆进行供电工作，把线路敷设在路面下，可以更好的绝缘和防雷击。
（二）供电半径
当电缆的截面为4mm2时，满足电压损失要求的供电半径为250m，满足单相短路保护灵敏度要求为98m，满足接地故障动作时间<5s要求的供电半径为196m；当电缆的截面为16mm2时，满足电压损失要求的供电半径为387m，满足单相短路保护灵敏度要求为153m，满足接地故障动作时间<5s要求的供电半径为307m；当电缆的截面为35mm2时，满足电压损失要求的供电半径为512m，满足单相短路保护灵敏度要求为212m，满足接地故障动作时间<5s要求的供电半径为427m。由此可知，必须提高电缆的截面，才能满足单相短路保护灵敏度要求，保障夜景供电系统发挥它的最大作用。如果对接地故障动作时间没有过高的要求，那么供电的半径可以进行适当的扩大，取值的范围在330左右。
（三）谐波污染
现阶段夜景照明设备一般采用的都是气体发电设备，因为电弧的原因，极易发生谐波污染。它不仅会对电力系统造成损伤，也会对照明系统产生影响。系统中发生谐波，三次谐波在中线上进行相加，中线上的电流增加迅速，对供电系统的增长运行造成影响。
二、城市夜景照明供电系统对电能质量影响以及对应措施
电能质量主要指在电力系统中电能的质量。在理想状态下它应该处于完全对称的正弦波状态。稳定的电力系统应该保持恒定的50Hz和正弦波的状态，按照标称电压进行供电。
（一）电压偏差
如果电力系统中出现电压偏差的情况就会降低照明设备的发光效率，缩短它的使用时间。供电系统中的电压会随着供电模式以及负荷变化的情况发生转变，这时线路中各点的电压与实际的标称电压的差值就是电压偏差。城市夜景照明系统一般采用电缆进行供电。因为电缆的电抗的数值较低，所以产生的功率较低，减小了电损失持续增加造成的影响。
例如，某条电缆线路向周围的照明设备进行供电，线路的总长度为140m，线路单位长度的电阻为1.1mΩ，单位长度的电阻为0.09mΩ。当照明设备的自然功率因数为0.5时，电压损失是2.23V。当增加到0.9时，电压损失为2V。两者之间的差距在11.5%左右。当线路中的载流量符合要求时，照明设备可能需要一段时间才能进行补偿工作。具体的时间情况与铺设线路距离和负荷大小有直接的关系。由此可知，对城市夜景照明设备进行就地补偿可以提高线路的使用效果，使其处于稳定的状态。市政的工作人员可以采取无功补偿的方式，应用以高压为主要设备的自动无功率补偿装置[1]。
如果线路中的负荷发生改变，就对电容器的接入量进行调整，减少电压损失，把电压偏差控制在合理的范围之内。根据国家标准《电能质量供电电压允许偏差》的规定，0.22kV单相供电电压的允许偏差应该在-10%～+7%的范围之内。
（二）电压波动和闪变
发生电压波动和闪变的根本原因就是电能的质量出现问题，会引发电动机转速不均匀的情况。城市夜景照明设备的电力系统出现电压波动和闪变的情况，照明设备持续闪烁，会引起人们的视觉疲劳。城市夜景照明电力系统的供电范围较广，一旦发生电压波动和闪变的情况就会到时光污染的问题，严重影响夜间的照明效果。具体的养护措施为，提高供电的能力，把他接入到具有较高电压等级的供电系统中；安装补偿器，对负荷的波动情况进行实时的补偿，保障供电系统的稳定性。
（三）三相电压不平衡
在正常的情况下，电力系统提供的电源和电压应该处于平衡的模式。但如果三相负荷发生不平衡的情况，三相电流也会不平衡，导致三相线路上的功率因数无法达到相同的数值。因为城市夜景照明设备的功率因数一直处于平均数值之下，为了避免电能的过度损耗，都要采取无功补偿的方式。较为常见的方式是对三相进行等量的补偿，但因为数值处于不平衡的状态，很有可能出现有的补偿过多，有的补偿不充足的情况[2]。所以，针对这一情况应该对三相进行分别补偿。三相电压不平衡的计算公式为：三相电压不对称度=（负序分量/正序分量）×100%≈（最大电压-平均电压）/平均电压×100%。三相电流不平衡一般是电压不平衡的4～7倍左右。例如，电压不平衡度为8%，那么电流的不平衡度为32%～56%。根据已知数据可知，8%的不平衡电压会电力系统的损耗增加35%左右。
在出现三相电压不平衡时，可以采用低压无功补偿装置进行养护工作。首先对三相进行分别取样，从而有针对性的进行补偿。采用三角形接法的电容器组为补偿工作做好基础准备，三相一起同时进行补偿。采用星形接法的电容器组，结合不同的需求进行对应容量的补偿。
（四）谐波
在城市夜景照明电力系统中出现谐波的主要是由镇流器和气体放电光源产生。近几年荧光灯被广泛的应用在夜景照明系统中，它能够促进电能效率的最大化，但是容易出现谐波的情况同时伴随着较大的噪音。
如果电力系统中出现了谐波应该及时进行养护工作，保障整个系统的安全稳定性。第一，发生中线过载的情况。可以适当中线的横截面。第二，影响电力系统中其他照明设备的正常运作。应用联合组别的变压器，避免谐波进入到其他的系统中。第三，生成过大的噪音。检查电子设备的运行模式，判断其是否处于正常工作的状态。最大程度上降低电磁波对设备的干扰，以及半导体零件上的电压作用力。第四，发生保护装置误动的情况。例如，保护器是根据相线和中线上电流和进行保护工作的，如果三相上发生三次谐波，保护器能够测出线路上的三次谐波，但却不能判定是否存在谐波电流，从而产生误动的问题。第五，补偿器出现过载的情况，谐波的影响被扩大。应该采取并联电容器的模式，把电抗器的数值设置在合理的范围。
（五）注意事项
城市夜景照明供电系统的供电线路应该采用电缆敷设的模式，在记性养护工作时，应该注意线路表皮是否存在破损的情况、加强对线路的绝缘保护、改善抵御雷击的效果。对供电的半径进行合理的规划，优化供电的效果。在维护中采用分相补偿的方法，使各个节点都能得到有效的补偿，保障整体的均衡性。应用开关型的电路，降低线路的功率，把谐波的影响降到最低。
结论
综上所述，应该结合城市夜景照明的实际需求，提高电力系统养护管理的科学性，严格按照养护的工序进行推进，配置适宜照明零件，保证人们处于一个舒适安全的环境中。对影响城市夜景照明供电系统的因素进行重点把控，提高对电能质量的关注度，结合不利影响提出对应的解决措施。
参考文献：
[1]脱兴勤.城市夜景照明供电系统的电能质量问题[J].建筑技术开发，2019，46（13）：90-91.
[2]武军峰.夜景景观中对照明设计创意的思考[J].建材与装饰，2018（40）：86-87.