智能變電站綠色照明

李長陽

摘要：解釋“綠色照明”含義，分析“綠色照明”的必要性和目前照明工程存在的主要問題，提出“綠色照明”的設計原則，得出未來“綠色照明”的技術經(jīng)濟優(yōu)勢將更加顯著的結(jié)論。

關鍵詞：智能變電站 綠色照明

1.“綠色照明”含義

所謂“綠色照明”，是指通過科學的照明設計，采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品（電光源、燈用電器附件、燈具、配線器材，以及調(diào)和控光器件），改善提高人們工作、學習、生活的條件和質(zhì)量，從而創(chuàng)造一個高效、舒適、安全、經(jīng)濟、有益的環(huán)境并充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明。

2.在智能變電站中實施“綠色照明”的必要性

根據(jù)110（66）～220千伏智能變電站設計技術規(guī)定，智能變電站的照明設計時應選用配光合理、效率高的節(jié)能燈具，以降低能耗。

在智能變電站中積極推廣“綠色照明”，積極采用LED燈替代白熾燈和熒光燈，實現(xiàn)“綠色照明”的標準化設計，有利于提高智能變電站照明質(zhì)量、降低照明器材投資、減少所用電能損耗、美化變電站環(huán)境，并且符合建立“節(jié)約型”社會的要求，更是響應國家節(jié)能減排號召的積極舉動。

3.變電站照明工程存在的主要問題

目前變電站照明工程中存在如下問題：

（1）所選用的光源顯色性差。

（2）燈具結(jié)構不合理，造成光線不均勻，使得有些地方亮度過高、非常刺眼，而有些地方照度明顯不足。

（3）光源光衰減顯著，據(jù)專業(yè)測量結(jié)果，部分燈具半年之后的亮度只有最初的70%，一年之后更是降至50%，并且燈泡使用壽命較短。

（4）燈體支架采用普通的鍍鋅生鐵，耐腐蝕性差，使用兩至三年后就開始出現(xiàn)生銹情況。

（5）絕大部分的燈具只保用一年，之后的維護工作得不到保障。

（6）頻繁的后期維護工作，增加工作人員工作量，更增加變電站照明工程成本。

4.“綠色照明”設計原則

“綠色照明”關鍵是要求實現(xiàn)照明節(jié)能，還要滿足對照明質(zhì)量和視覺、環(huán)境條件的更高要求。因此要充分運用現(xiàn)代科技手段提高照明工程設計水平和照明器材效率來實現(xiàn)。根據(jù)相關規(guī)程的要求，結(jié)合“綠色照明”概念和原則，提出變電站“綠色照明”設計的基本原則如下：

（1）根據(jù)工作場所照度要求、工作需求以及照明種類的不同，選用高光效、長壽命的光源。

（2）在保證滿足作業(yè)區(qū)域、崗位照明需求的前提下，選用防眩光、無光污染的照明器具。

（3）開展精細化照明設計，增加燈具使用靈活性，減少燈具數(shù)量。

（4）選擇結(jié)構安全可靠、配光高效合理的燈具，注重配套電器（鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器等）的節(jié)能高效。

（5）提高照明燈具的免維護性能，降低后期維護和更換燈具的人力與物力成本。

4.1 光源的選擇

高效光源是照明節(jié)能的首要因素，必須重視各種光源的特點和優(yōu)點、區(qū)分適用場合。目前，變電站內(nèi)主要應用的光源有白熾燈、熒光燈、高強氣體放電燈、LED等。

白熾燈效率低、壽命短，大面積使用白熾燈不利于節(jié)能，但是其顯色性好，并且具備瞬時點燃、不產(chǎn)生電磁干擾、耐受頻繁開關等特性而被常應用于特殊照明場合，例如用于一般事故照明。熒光燈雖然顯色性能較白熾燈差，但其光效和壽命均較白熾燈顯著提高，因此更加適合人員長期停留的辦公場所使用。

LED燈在技術性能上顯著優(yōu)于熒光燈和高壓鈉燈，尤其節(jié)電特性顯著，可以考慮對LED燈具進行合理的開發(fā)以逐步取代熒光燈和高壓鈉燈，但150W的LED燈在燈具、散熱以及驅(qū)動回路等各方面具有一定限制，因此，LED燈適用于主控室、各種電氣控制室、會議室、辦公室等。

4.2 提高照明質(zhì)量

照明質(zhì)量主要包括眩光限制、色溫恰當、顯色性諧調(diào)三個方面。

對于眩光問題，可采用燈具的遮光角來限制一定角度內(nèi)的直射眩光，采用“統(tǒng)一眩光值”（UGR）來評價不舒適的眩光。

不同工作場所、環(huán)境下，在與照度相協(xié)調(diào)的前提下，色溫設計要恰當。

對經(jīng)常有人停留和工作的場所，顯色指數(shù)（Ra）要大于80，對沒有特別顯色要求的工作場所，當燈具安裝高度大于6m時，可以適當降低要求。

4.3 燈具及其附屬裝置的配合

光源必須配備各種燈具，才能真正體現(xiàn)其實用價值。燈具實際上是將光源發(fā)出的光，按照其所設計的控光方式將光線發(fā)散出來。因而，燈具就是對光源進行光線控制的器件。燈具的選擇必須符合安全、高效的要求，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1） 注意使用安全：防觸電，防火，特殊場合還要求防爆以及其他環(huán)境條件引發(fā)的危險；

（2） 限制眩光；

（3） 提高能效：選用效率高、配光和場所條件相適宜，以及光通維持率高的燈具；

（4） 合理考慮功能性（滿足照明效果的前提下，可實現(xiàn)一機多能）、裝飾性以及經(jīng)濟性（性價比高）。

4.4 “綠色照明”精細化設計

精細化設計的前提是明確各工作區(qū)域的照明質(zhì)量要求，包括照度值和顯色指數(shù)兩個重要的參數(shù)。符合CIE S008/E-2001《室內(nèi)工作場所照明》、GB 50034-2004《建筑照明色設計標準》、DL/T 5218-2005《220kV～110kV變電站設計技術規(guī)程》以及DLGJ 56-1995《火力發(fā)電廠和變電站照明設計技術規(guī)范》對變電站不同區(qū)域照度、顯色指數(shù)要求指標要求。

精細化照明設計，應逐個房間或場所按使用條件確定照度標準，初選光源、燈具、鎮(zhèn)流器的類型與規(guī)格，然后計算平均照度，并使計算照度偏差不超過±10%；然后，校驗LPD值是否滿足目標值，若超過規(guī)定值，應調(diào)整設計方案，直至達到規(guī)定值為止。

在設計過程中，還要充分關注細節(jié)的處理，例如自然光的充分利用與照明燈具布置之間的配合、燈具照明角度的靈活調(diào)整性、照明控制方式和布置等等。

一般優(yōu)質(zhì)高效的光源往往價格較普通光源貴很多，因而阻礙了高效節(jié)能光源的推廣應用。在評價“綠色照明”技術經(jīng)濟指標時，需要采取合理的技術經(jīng)濟評價方法。

隨著“綠色照明”光源徹底國產(chǎn)化力度以及國產(chǎn)“綠色照明”光源的大量使用，初期建設成本能夠顯著降低，“綠色照明”的技術經(jīng)濟優(yōu)勢將更加顯著。