变电站照明设计中绿色照明技术的应用.pdf

光源与照明 总第 178 期 2023 年 3 月 照明工程51变电站照明设计中绿色照明技术的应用潘 芳兰州铁道设计院有限公司，甘肃 兰州 730030摘要：随着照明技术的不断发展，绿色照明技术在变电站照明设计中得到了广泛应用。文章探讨了绿色照明技术在变电站照明设计中的应用。首先，介绍了绿色照明技术的概念和节能原理，分析了变电站照明设计中存在的能耗问题。其次，提出了应用绿色照明技术进行节能设计时，LED 灯具和智能控制系统的优点及其在变电站照明设计中的应用。最后，通过对变电站照明系统的能耗、亮度等数据的测量和分析，证明了绿色照明技术在变电站照明设计中的节能效果，并提出了进一步优化的建议，可为变电站照明设计提供一定的参考。关键词：绿色照明技术；变电站；节能设计；LED 灯具分类号：TM63；TM9230 引言随着全球环境问题日益严重，节能减排成为国际社会关注的热点之一。中国作为一个能源大国，在能源消耗方面面临严峻的挑战。电力行业作为能源消耗的主要行业之一，减少电力行业能源消耗，对节约成本、降低对环境的影响具有重要意义。绿色照明技术作为一项节能减排技术，已被广泛应用于各个领域，其在变电站照明设计中的应用，对于实现变电站的节能目标、提高变电站的经济效益和环保效益具有重要的实践意义和研究价值。在传统的照明设计方案中，存在照明光源种类和数量选择不合理、照明控制系统不完善、照明负荷和能耗过高等问题，造成了能源浪费和环境污染。文章旨在通过研究绿色照明技术在变电站照明设计中的应用，提高变电站的节能减排水平，促进电力行业的可持续发展。分析变电站照明设计中应用绿色照明技术的节能效果，分析其在实际应用中的可行性和优劣，可以为变电站照明节能设计提供技术支持和经验总结。1 绿色照明技术概述1.1 定义和分类绿色照明技术是指采用先进的照明技术、高效的照明设备、科学的照明设计和管理策略，实现能源、环境和人体健康最佳平衡的照明技术，是一种基于可持续发展理念的照明技术。根据不同的标准，绿色照明技术可分为不同的类别。例如，按照能源消耗来分，绿色照明技术可分为零能耗照明、低能耗照明和高效能照明等技术；按照光环境质量来分，可分为高品质照明和低短波蓝光照明等技术；按照环境和健康要求来分，可分为绿色环保照明和人性化照明等技术1。1.2 应用领域和优点绿色照明技术的应用领域广泛，包括建筑、道路、室内、景观等多个领域。绿色照明技术的优点主要包括以下内容。（1）节能减排：绿色照明技术采用高效节能灯具、调光设备等，能够实现节能减排的效果，减少能源消耗和碳排放，符合国家能源节约和节能减排的政策要求。（2）提高照明质量：绿色照明技术采用科学合理的设计方案，能够提高照明质量，使得照明更加舒适、健康和安全，也能够提高空间的美观度和视觉效果。（3）降低维护成本：绿色照明技术采用优质的灯具和设备，能够降低维护成本，减少人力、物力、财力的浪费，同时能够延长灯具的使用寿命，降低更换频率。（4）促进绿色经济发展：绿色照明技术符合绿色环保理念，能够促进绿色经济的发展，提高企业的社会形象和竞争力，具有良好的社会和经济效益2。总之，绿色照明技术具有节能、环保、健康、经济等多方面的优点，对于推动绿色低碳发展具有重要的作用。作者简介：潘芳，女，本科，工程师，研究方向为电气设计。文章编号：2096-9317（2023）03-0051-03 照明工程 2023 年 第 3 期 总第 178 期 光源与照明522 变电站照明设计要求2.1 照明负荷和能耗在变电站照明设计中，照明负荷和能耗分析是重要内容。需要通过对照明负荷和能耗的分析，探讨如何利用绿色照明技术来实现节能减排的目标。同时，还需要结合变电站的特点，制订合适的照明设计方案，从而提高能源利用效率，减少对环境的影响。2.2 照明设备类型和数量在变电站照明设计中，常见的照明设备包括 LED灯具、荧光灯、卤素灯等，灯具数量的多少与照明区域的大小、形状和照明要求等有关。变电站的照明区域涉及室内厅堂、机房、变电设备间、维修间、值班室、通道、门厅等。在灯具数量的确定上，应根据每个场所的照明要求和实际使用情况进行合理规划。同时，还需要考虑照明设备的功率和照度，在满足照明要求的同时尽量减少能耗。2.3 照明设计标准和规范照明设计标准和规范是指在照明设计过程中应遵循的各种标准要求和规范性文件。在变电站照明设计中，常用的标准和规范如下。（1）建筑照明设计标准（GB 500342013）：该标准是中国照明设计的基础标准，包含对建筑照明设计的一般要求和基本规定。（2）公共建筑节能设计标准 （GB 501892015）：该标准规定了建筑节能设计的要求和内容，对于变电站照明设计中的能耗控制具有重要意义。（3）建筑采光设计标准（GB 500332013）：该标准规定了建筑室内照明设计的技术要求和标准，包括照明布局、照度、光色等方面的要求。（4）火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程（DL/T 51362012）：该规范是电力行业中的标准文件，对于变电站照明设计中的电气设计、照明设备选型、布局等方面提供了详细的规定。以上标准和规范是变电站照明设计过程中的基本参考，设计人员在设计过程中应当充分考虑各项标准和规范要求，以确保设计结果的合理性和可行性。3 绿色照明技术在变电站照明设计中的应用绿色照明技术在变电站照明设计中的应用实践可以分为 LED 照明灯具的应用和智能控制系统的设计两个方面。应用 LED 照明灯具，可以大幅度减少变电站的能耗和维护费用；设计智能控制系统可以实现变电站照明的自动化控制和管理，提高照明系统的效率和稳定性，也能够保证照明质量，提升变电站的安全性。3.1 LED 照明灯具的应用LED 照明灯具是近年来快速发展的照明技术之一。LED 照明灯具的能量利用率高，相对于传统照明灯具，具有更高的光效和更低的功耗，因此可以实现更好的节能效果。LED 照明灯具具有较长的使用寿命，一般可达到 20 000 50 000 h，远远高于传统灯具；LED照明灯具具有良好的调光性能和色温调节性能，可以根据不同的照明需求进行调节3；LED 照明灯具不产生紫外线和红外线辐射，不含汞等有害物质，具有更好的环保性。在变电站照明设计中，LED 照明灯具的应用越来越广泛。由于其具备高效节能、长寿命、易于控制、环保节能等特点，可以在变电站的照明设计中提高照明质量和照明效率，同时降低能耗和维护成本。随着技术的不断发展和成熟，LED 照明灯具的价格也在逐渐降低，未来有望成为变电站照明设计的主流灯具。3.2 智能控制系统的设计智能控制系统是指应用计算机、传感器、控制器、通信设备等设备的自动化控制系统，具备信息采集、处理、传输和控制等功能，可以实现对照明设备的自动控制和管理。其主要优点包括节能、安全、方便、智能。具体来说，智能控制系统通过对照明设备的控制和管理，实现对照明负荷的动态调节，有效地节约了能源，并延长了照明设备的寿命。智能控制系统的设计包括硬件和软件两个方面，其中硬件设计主要包括传感器、控制器和执行器等设备的选择和布局，软件设计则包括控制程序和界面设计等方面。智能控制系统的应用有多种方式，如可以根据光照强度自动调节照明强度、通过定时控制开关实现照明设备的定时开关、通过人体感应传感器控制照明设备的开关等。在变电站照明设计中，智能控制系统可以根据不同区域的使用情况和光照强度等因素进行照明负荷的动态调节，减少照明能耗，提高照明效率。例如，在人员密集区域，系统可以通过人体感应传感器自动调节照明强度，避免照明设备在无人时长时间开启。在不同时间段，如夜间或休息日，系统可以通过定时控制开关实现照明设备的关闭，进一步减少能耗。因此，在变电光源与照明 总第 178 期 2023 年 3 月 照明工程53站照明设计中，智能控制系统具有重要的应用价值。4 节能效果评估和优化建议4.1 节能效果评估方法和指标节能效果评估是研究绿色照明技术在变电站照明中应用效果的关键环节之一，为了对照明设计方案的节能效果进行评估，需要选择合适的评估方法和指标。常见的节能效果评估方法包括对比法、模拟仿真法和实测法等。对比法是最常见的一种方法，通过对比改造前后的照明能耗差异来评估节能效果，其缺点是不能准确分析其他因素的影响。模拟仿真法可以通过计算机软件进行模拟和分析，得到节能效果的估算值，但需要准确输入各种参数和条件。实测法是通过实际测量变电站照明系统的能耗来评估节能效果，具有实用和准确的优点。在评估节能效果时，需要选择合适的指标，常用的节能指标包括照明系统能效、照度均匀度、光通量维持率、光污染指数等。其中，照明系统能效是评估照明设计方案节能效果的重要指标，是单位面积照明功率与照度之比，能够客观反映照明系统的节能效果。照度均匀度反映了照明系统的均匀性和舒适性。光通量维持率是评估照明系统维护成本和能耗成本的重要指标。光污染指数是评估照明系统对周围环境的影响程度的指标，是绿色照明技术设计和评估中不可忽视的指标之一4。4.1.1 照明设计前后能耗比较照明设计前后能耗比较的目的在于评估绿色照明技术在变电站照明中的节能效果。具体来说，研究者应当对比改造前后的能耗数据，分析照明系统改造后的节能效果。同时，也需要综合考虑照明质量、照度、色温等因素，以确保绿色照明技术在不影响照明质量的前提下，尽可能地达到节能减排的目的。为了准确评估绿色照明技术的节能效果，需要选择合适的评估方法和指标。评估方法可以采用实测法、模拟计算法、数据分析法等，评估指标可以包括能耗、照度、色温等。在具体实践中，可以通过对比改造前后的电费、能耗、照度等数据来评估节能效果，同时可以采用可持续性评价方法对绿色照明技术的经济、社会和环境效益进行评估，以综合分析绿色照明技术的优劣和可行性。4.1.2 投资回收期在研究中，应当评估节能措施的经济效益，以了解节能措施的可行性和可持续性。投资回收期是一种常用的评估节能措施经济效益的指标5，是实施节能措施所需的投资额与实现经济效益所需的时间之间的比例，通常投资回收期越短，经济效益越显著，节能措施的可行性越高。4.2 优化建议在变电站照明设计中应用绿色照明技术可以实现显著节能效果，变电站照明设计应该充分应用绿色照明技术，包括采用 LED 等高效照明设备、智能控制系统和合理的光照设计措施，以实现节能减排的目标。在进行变电站照明设计时，应该严格遵循照明设计标准和规范，根据实际情况制订合理的照明计划，避免过度设计和浪费。需要建立完善的节能效果评估方法和指标体系，对绿色照明技术的应用效果进行全面评估，同时对投资回收期进行科学分析，为绿色照明技术在变电站等领域的推广应用提供有力支撑。5 结束语文章研究变电站照明设计中绿色照明技术的应用，分析了绿色照明技术的定义、分类、设计原则和标准、应用领域和优点，阐述了 LED 照明灯具的特点和应用、智能控制系统的设计和应用等相关内容。在分析变电站照明负荷和能耗状况的基础上，提出了应用绿色照明技术的设计方案，并通过实践应用得出了可行的节能效果评估方法和指标。经过照明设计前后能耗的比较分析和投资回收期分析发现，应用绿色照明技术可显著降低变电站照明能耗，节约能源，降低运营成本，同时具有一定的经济效益和环境效益。因此，建议在变电站照明设计中广泛应用绿色照明技术技术，以实现节能减排，保护环境的目标。文章总结了一些实践经验，包括 LED 照明设备和智能控制系统的应用策略，这些经验对于变电站等领域的节能减排和绿色发展具有一定的借鉴意义。参考文献1 李洪旭.建筑工程中建筑照明电气节能设计的应用J.光源与照明,2022(1):43-45.2 栾健.电气工程节能技术在建筑工程照明设计中的应用J.江苏科技信息,2020,37(5):48-50.3 盛淑芬.建筑照明电气节能设计在建筑工程中的应用J.光源与照明,2021(8):17-18.4 邬小坤,赵武智,牛静,等.一种智能变电站二次设备状态评价方法J.电子器件,2021,44(3):664-669.5 罗志坤,刘潇潇,陈星莺,等.变电站能效评估指标体系及建模方法J.电力自动化设备,2017,37(3):132-138.