LED照明灯具在变电站中的应用

2016-08-24李汉生

现代建筑电气 2016年6期

关键词：配电装置照明灯灯具

李汉生

(上海申都设计集团有限公司, 上海　200433)

LED照明灯具在变电站中的应用

李汉生

(上海申都设计集团有限公司, 上海200433)

结合某户内220 kV变电站,从设置情况、前期投入、照明设备能耗、全寿命周期成本等方面比较了LED照明灯具方案和传统照明灯具方案。提出LED灯具照明方案虽然初期投资较高,但由于年运行费用低,在20 a全寿命周期内比传统灯具照明方案节能效果明显。

LED照明灯具; 传统照明灯具; 节能; 全寿命周期成本

0　引　言

目前,我国照明耗电占总耗电量的10%～12%,采用高效照明产品替代传统的低效照明产品可节电60%～80%,照明节电潜力巨大。LED照明作为一种新型的照明技术,具有高效、绿色环保、长寿命、调节方便等优点,是未来照明领域的主流[1-3]。

本文结合某户内220 kV变电站,对比分析了传统照明灯具方案和LED照明灯具方案。

1　比选方案的设置

传统灯具中采用金卤灯和无极灯作为照明设备。传统灯具设置情况如表1所示。

LED灯具方案为目前最常见的变电站照明设计方案。LED灯具设置情况如表2所示。

由表1、表2可见,传统灯具和LED灯具的数量相同,均为73。

2　前期投入的比较

传统灯具和LED灯具的前期投入如表3、表4所示。

可以看出,在前期投入上,LED灯具比传统灯具的前期投资高出205 740元。

表1传统灯具设置情况

灯具灯具参数安装数量安装位置双管荧光灯2×40W10套二次设备室2套资料室1套消防器材室1套工具间防眩平台泛光灯金卤灯150W22套 10kV配电装置室、电容器、消弧装置及站用变电站防眩泛光灯金卤灯400W12套 220kV配电装置室6套主变场地8套 110kV配电装置室路灯金卤灯150W9套道路旁发电机全方位工作灯金卤灯2000W2套 —

表2LED灯具设置情况

灯具灯具参数安装数量安装位置LED日光灯2×18W10套二次设备室2套资料室1套消防器材室1套工具间LED泛光灯70W22套 10kV配电装置室、电容器、消弧装置及站用变LED泛光灯200W12套 220kV配电装置室6套主变场地8套 110kV配电装置室太阳能LED路灯54W9套路灯LED应急抢修灯2×36W2套 —

表3传统灯具的前期投入

灯具灯具参数安装数量单价/元总计/元双管荧光灯2×40W14套3504900防眩平台泛光灯金卤灯150W22套120026400防眩泛光灯金卤灯400W26套268069680路灯金卤灯150W9套165014850发电机全方位工作灯金卤灯2000W2套1850037000

表4LED灯具的前期投入

灯具灯具参数安装数量单价/元总计/元LED日光灯2×18W14套79511130LED泛光灯70W22套158034760LED泛光灯200W26套4180108680太阳能LED平台灯54W9套20000180000LED应急抢修灯2×36W2套1200024000

3　照明设备能耗比较

目前国家正在倡导节能减排,因此在进行照明设计时,节能是必须考虑的重要因素。

根据表1、表2,可以计算出传统灯具的总功率为16 170 W,LED灯具的总功率为 5 858 W。因此,LED灯具的能耗仅为传统灯具的36%,节能效果明显。

4　全寿命周期成本比较

全寿命周期成本是指产品从研制、生产到经济寿命期内使用的整个期间的成本,即从用户提出需要某种产品开始研制起,到满足用户使用需要为止的整个时期的产品成本,包括制造成本和使用成本。

(1) 制造成本是指产品在研制和生产阶段上所发生的费用,包括产品的科研、试验、设计、试制及生产的费用。

(2) 使用成本是指产品投入使用后所发生的费用,包括产品使用过程中的能源消耗、维修费用和管理费用。

产品设计和研制阶段上的成本是否节约,对产品投产后将发生很大的影响。因此,在进行产品设计、研制时要求技术先进、经济合理。产品全寿命周期成本的高低与产品的功能水平具有内在的联系。

全寿命周期成本比较如表5所示。

由表5可以看出,由于LED照明灯具的节能特性,LED照明方案比传统灯具照明方案年节约电能18 819.4 kWh,在20 a全寿命周期内节约电费301 110.4元;由于LED照明灯具具有寿命长、免维护的特性,在20 a全寿命周期内,LED照明方案比传统灯具照明方案节约维护材料费用203 800元。综合各项因素,在20 a全寿命周期内,LED灯具照明方案比传统灯具照明方案节约费用331 170.4元。

5　结　语

为了提高光效、降低能耗和改善环境,本文对比分析了传统照明灯具和LED照明灯具的经济性。结果表明,LED照明设备比传统照明设备更节能,全寿命周期成本更低,通过应用LED照明设备等新技术,可使变电站照明系统更加节能、环保。

表5全寿命周期成本比较

类别传统灯具照明方案LED灯具照明方案说明光源荧光灯+金卤灯LED灯 —光效/(lm/W)50～85100以上光效是衡量灯具节能与否的重要参数,即光源的发光能力,光效越高,越节能功率因数≥0.90≥0.98 功率因数越高,则利用率越高,越节能显色指数荧光灯<80金卤灯≥80>80 显色指数高,辨别物体颜色能力强理论寿命荧光灯5000～6000h,金卤灯10000～20000hLED灯60000h,LED光源100000h 寿命长,减少更换维护,降低成本照度高,达到国家标准要求高,达到国家标准要求照度均匀,防眩处理好,照明情况好,可以减少安全隐患安装灯具数量7373 灯具数量相同,但更节能总功率/W161705858 总功率越低,越省电年耗电量/kWh29510.2510690.85 无人值守站,每天开启按5h计算1a电费/元23608.208552.68 按0.8元/kWh计算20a电费/元472164.0171053.6 按变电站运行前20a计算灯具初始费用/元152830358570 灯具初期投资20a光源维护材料费用/元11200+148800+187200=34720033600+39600+70200=143400 荧光灯每年更换,共28根灯管,单价20元。金卤灯光源电器每年更换,150W共31套,单价240元;400W共26套,每套360元。LED灯7a更换一次,18W共28套,每套400元;70W共22套,每套600元;200W共26套,每套900元20a光源维护人工费用/元380006000 每年以10个工作日计,每个工作日按200元计。每7a以10个工作日计,每个工作日按200元计20a灯具及电费总费用/元1010194.0679023.6 全寿命周期内,LED灯具照明方案比传统灯具照明方案节约费用331170.4元

[1]周媛.LED灯具在变电站中的应用研究[ J].中国新技术新产品,2013(11):112-113.

[2]刘祖明,黎小桃.LED照明设计与应用[ M].北京:电子工业出版社,2011.

[3]黄天宏.LED照明技术的研究和设计实例[D].长沙:湖南大学,2009.

[4]黄天宏.LED照明技术的研究和设计实例[D].长沙:湖南大学,2009.

[5]叶茂,关蓓蓓,曹志芬,等.基于触摸技术的智能LED照明控制系统的设计[J].科技创新与应用,2016(8):62.

Application of LED Lighting lamp in Transformer Substation

LI Hansheng

(Shendu Design Group Co., Ltd., Shanghai 200433, China)

Combining by 220 kV transformer substation as example,this paper compared LED lamp lighting scheme and tradional lamp lighting scheme including lamps setting,initial investment,energy consumption of lighting equipment,and life cycle cost.It is pointed out that the initial investment of LED lamp lighting scheme is higher,and the annual operating cost is lower.So,the energy saving effect of LED lamp lighting scheme is more obvious than traditional lamp lighting scheme in 20 a life cycle.

LED lighting lamp; tradional lighting lamp; energy saving; life cycle cost