浅谈变电站照明设计优化
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摘要：近年来，随着科学技术的不断进步，智能、绿色、节能等理念逐步融入到电网工程建设中，照明设计作为变电站建设的一个重要组成部分，也在不断融入新技术，不断完善和进步。绿色节能变电站设计的要从通过新技术的应用与节能设备材料的选择、科学的工程设计、采用环保施工方案等。本文就建设绿色环保变电站的几个方面分别进行探讨。
关键词：变电站；照明；LED；节能
中图分类号：TE08文献标识码： A
1.变电站照明方式与种类
规程《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》中，对变电站照明方式有如下规定：
(1)对于照度较高、工作位置密度不大，采用一般照明不合理的场所宜采用混合照明；
(2)在一个工作场所内不应只装设局部照明。基于以上规定，目前变电站的二次设备室主要采用一般照明和局部照明相结合的混合照明方式，其余房间采用一般照明。
变电站的照明种类通常分为正常照明和应急照明两种，《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》中规定：
(1)工作场所均应设置正常照明
(2)工作场所下列情况应设置应急照明：
① 当正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；
② 当正常照明因故障熄灭后，需要确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明；
③ 当正常照明因故障熄灭后，需要确保人员安全疏散的出入口和通道，应设置疏散照明。
基于以上规定，目前变电站内照明设正常照明和应急照明两种方式。正常照明从站用变低压侧引接，应急照明从直流配电柜引接。所有工作场所，如主控制室、配电室、通信机房、蓄电池室等均设正常照明和应急照明，其余辅助房间配置正常照明；此外，所有房间出入口和通道都设置了安全照明和疏散照明。
2.光源及灯具的选择
规程规定变电站照明光源应采用光效高、寿命长的光源，如细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯和金属卤化物灯、高压钠灯。当房间高度在5m及以上时，如户内GIS室等，可以采用金属卤化物灯或大功率细管径荧光灯。
关于变电站灯具的《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》规定主要有如下要求：
(1)在有爆炸和火灾危险场所使用的灯具，应符合国家标准有关规定。
(2)小型控制室及无人值班的控制室。宜采用嵌入或吸顶式荧光灯；
(3)大、中型控制室，宜采用嵌入式阻燃格栅荧光灯光带，间接照明；
基于以上规定，目前变电站二次设备室、警卫控制室等工作场所，主要采用嵌入式栅格灯具，卫生间及楼梯间采用吸顶灯，蓄电池室等有爆炸和火灾危险场所则采用防爆灯。户外配电装置及主变压器、站区道路采用以防眩通路灯为主的照明，方便夜间设备维护巡视。
3.变电站照明的节能措施
在照明设计中，实施“绿色照明”。“绿色照明工程”是“十一五”期间国家十大重点节能工程之一。实施绿色照明的宗旨，就是要达到节能、环保、高效和经济实用的效果。目前在变电站照明设计中，常沿用一般工业照明的设计思路，更多考虑满足基本的照明功能需要，照明节能空间巨大。如果在工程设计中能够大量采用照明节能技术，对节约资源，降低厂用电率，提高经济效益都有巨大的意义。
变电站“绿色照明”设计时应遵循的基本原则为：(1)根据工作场所照度要求、工作作业需求以及照明种类的不同，合理选用高光效、长寿命的光源。(2) 开展精细化照明设计，增加灯具使用灵活性，减少灯具数量。(3) 在满足作业区域、岗位照明需求的前提下，选用防眩光、无光污染的照明器具。(4)选择结构安全可靠、配光高效合理的灯具，注重配套电器的节能高效。(5)提高照明灯具的免维护性能，降低后期维护和更换灯具的人力与物力成本。
高效光源是照明节能的首要因素，必须重视各种光源的特点和优点，区分适用场合。选择光源时主要考虑光效、色温、显色性、光源寿命和价格等因素。根据不同的光源，将普通照明和绿色照明做比较，如表1所示。
表1LED与传统光源参数对比
由表1中可以看出，与传统光源相比，LED更符合高效优质光源的要求，而且在高效节能、环保、安全和舒适这4个方面都有突出的表现，更有利于实现绿色照明。
高效照明器材是照明节能的重要物质基础，灯具和电器附件的效率对于照明节能的影响不容忽视。灯具的选择需注意以下几个方面：（1）注意使用安全：防触电，防火，特殊场合还要求防爆以及其他环境条件引发的危险。（2）限制眩光。（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。（5）选用运行可靠，使用寿命长，自身功能低，频闪小，噪声低，谐波含量小，电磁兼容性符合标准要求以及性价比高的镇流器。
精细化设计的前提是明确各工作区域的照明质量要求，包括照度值和显色性。变电站不同区域照度、显色性详见参考文献。精细化照明设计，应逐个房间或场所按使用条件确定照度标准，初选光源、灯具、镇流器的类型与规格，然后计算平均照度，并使计算照度偏差不超过±10％；然后，校验LPD值是否满足目标值，若超过规定值，应调整设计方案，直至达到规定值为止。计过程中，还要充分关注细节的处理，例如自然光的充分利用与照明灯具布置之间的配合、灯具照明角度的灵活调整性、照明控制方式和布置等。
另外，随着制作太阳能电池板、风力发电机技术的成熟，LED灯与太阳能电池板、风力发电机、风机电子负载控制器、逆变器、储能蓄电池相结合,在电路控制下，通过太阳能电池板的光电转换产生直流电，风力发电机产生的交流电通过风机电气负载控制器转化为直流电，这两股直流电向储能蓄电池充电，蓄电池通过逆变器转换成220V交流电供给LED路灯，为道路照明提供了一种更为清洁低耗的选择。
用合理的照明控制方式
（1）采用照明开关集中控制与就地控制相结合的方式。
（2）在走廊和楼梯间采用声控、光控或复合型的控制方式。
（3）户外照明可采用时钟及光控的复合型控制方式。
减少配电线路的损耗
对于气体放电灯回路，应在电子镇流器中增加电容补偿功能，减少线损。同时配线时应根据计算合理选择导线截面，对于较长的三相四线供电，线损可比原来下降75%～80%。
4 结束语
照明节能在变电站的应用在技术上是可行的，在经济上是有利的，从环保的角度讲更是必要的。在设计过程中，我们应不断优化设计方案，节约能源，积极相应“节能减排”的国策。
另外在照明设计过程中，还要充分关注细节的处理，进行精细化设计。