变电站绿色照明设计分析

时间：2020-10-20 10:35:49 所属分类：电工技术 浏览量:

本文针对某220kV变电站的特点，开展绿色照明设计，大面积用LED光源代替传统光源、太阳能路灯代替传统路灯，并根据房间、区域的具体功能对照明进行精细化设计，实现变电站绿色照明的环保、节能。 1绿色照明设计原则 根据绿色照明理念，提出变电站绿色照明的设

　　本文针对某220kV变电站的特点，开展“绿色照明”设计，大面积用LED光源代替传统光源、太阳能路灯代替传统路灯，并根据房间、区域的具体功能对照明进行精细化设计，实现变电站“绿色照明”的环保、节能。

　　1“绿色照明”设计原则

　　根据“绿色照明”理念，提出变电站“绿色照明”的设计原则为：(1)根据不同场景照明需要和照明种类的不同，选用高效能、长寿命的光源。(2)选择安全可靠、高效合理的灯具。(3)充分考虑免维护性能，降低后期运维费用，提升全寿命周期。

　　2光源的选择

　　高效性是选择光源的首选因素，充分考虑各种光源的优劣和适用场合。主要考虑色温、寿命和费用等因素。根据光源特性，主要将不同照明光源做比较[1]，如表1所示。

　　3灯具附属装置的选择

　　灯具和电器附件的自身效率对于照明节能的影响需考虑以下几点。(1)使用安全：防火，防触电，防爆以及其他环境条件引发的危险。(2)防止眩光。(3)提高能效：选用效率高、配光和场所条件相适宜，以及光通维持率高的灯具。(4)合理考虑功能性装饰性以及经济性。

　　4“绿色照明”精益化设计

　　精益化照明设计，即在符合《火力发电厂和变电站照明设计规范》的照明照度要求和《建筑照明设计标准》规定的LPD(照明功率密度)最大限值基础上，应逐个场景确定照度标准后，根据光源和灯具的类型与规格，计算平均照度,使其偏差不超过±10%;同时校验LPD值是否超过规程规定，不断调整方案以达到最优[2]。

　　5变电站设计方案

　　5.1方案概述

　　某220kV变电站进行“绿色照明”设计，结合各区域场景分析如下：(1)站内道路照明采用自储能离网供电系统，LED光源。自储能离网LED系统，由太阳能极板、储能蓄电池、逆变器、LED绿色灯具等共同组成。白天太阳能板产生直流电对储能蓄电池充电，夜间或事故时蓄电池通过逆变器转换成220V交流电，给LED灯供[3]。(2)对于照度要求不高、使用和开关频繁的场所，可选用免维护灯具，提高使用寿命降低后期维护成本[3]。(3)二次设备室、10kV配电装置区、资料室这类照度具有一定数值要求、开启频繁的房间内，选用光带式照明灯具，配LED光源。可使照度均匀，避免反射眩光;LED光源可瞬时启动且发光效率高、功耗低、显色性好。10kV配电装置区设置少量的LED泛光灯作为巡视用灯。

　　5.2方案评价分析

　　5.2.1节能方面根据不同房间、区域所要求的LPD值和照度[4]，分别计算出各房间、区域所需灯具的个数。相同照度下普通照明灯具的节能性差，耗能为绿色照明灯具的4倍多。根据无人值班变电站运行情况，假设灯具工作时间每周8h，一年52周，灯具使用寿命按15年计算，全寿命周期“绿色照明”方案较普通照明方案共节能：17.936kW×8h×52周×15年=111920kWh。5.2.2经济方面灯具工作时间每周8h，一年52周，电费0.56元/度(原有灯具的维护人工费未统计)。计算公式：总功率kW×8h×52周×0.56元/kWh=一年电费万元(万元)。普通灯具灯泡平均每一年左右更换一次，18元/只;玻璃罩、灯具镇流器等电器或者配件每三年更换一次，80元/套。计算公式[5]：灯具数量只×18元/只+灯具组件只×80/3元=一年维护成本费(万元)。经计算，可知普通照明方案每年灯具运行维护成本为1.54万元;“绿色照明”方案每年灯具运行维护成本为0.25万元。在一个全寿命周期内(设定为15年)，根据等额年金现值公式其中，P为现值;A为等额年金;i为折现率，取4%;n为计算年限。普通照明方案全寿命周期内运行维护成本折现为：7.8万元。“绿色照明”方案全寿命周期内运行维护成本折现为：1.0万元。那么，全寿命周期内(折现后)：普通照明方案：初始投资约8.7万元，运行维护成本约7.8万元，总费约16.5万元。“绿色照明”方案：初始投资约12.52万元，运行维护成本约1万元，总费约13.52万元。由上述数据可得，尽管“绿色照明”方案(以下简称绿色方案)的前期投资费用约为普通方案的1.5倍，但普通方案的节能性差，每年运维成本是绿色方案的8倍。绿色方案每年可节省约1.3万元运行维护费用，根据上述计算15年内便可收回所多出的初始投资成本，并且已经开始趋于节约建设成本[6]。因此变电站运行年限越长，节约的照明投资越显著。

　　6结语

　　根据“绿色照明”的设计原则，采用LED灯代替传统光源，结合精益化设计，在效果上、节能上、维护上具有普通照明无法比拟的优势。

　　参考文献

　　[1]吴庆彤.绿色照明在变电站应用[J].环境与生活,2014(10):293.

　　[2]邓国寿.浅谈LED在变电站绿色照明的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(21):113-130.

　　[3]赵越.LED绿色照明在建筑照明中的应用研究[J].农村实用科技信息,2018(4):106-107.

　　[4]谢吉勇.基于全寿命周期的绿色建筑增量成本研究[J].建筑与预算,2018(7).

　　[5]蔡薇.基于全寿命周期视角的被动式建筑工程综合评价研究[D].北京:华北电力大学,2019.

　　[6]余励飞.绿色低碳建筑全寿命周期技术经济评价方法与应用研究[D].杭州:浙江大学,2016.

　　《变电站绿色照明设计分析》来源：《科技创新导报》，作者：侯景尧 张洛嘉 周正

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