论文部分内容阅读
摘要：文章通过对现有电厂照明系统存在问题的分析，介绍优化照明系统的解决方案，满足电厂节约能源消耗、保护环境的要求。
关键字：全厂照明系统；光源；线损；
中图分类号：TM621文献标识码：A 文章编号：
Abstract: The article briefly analyse the questions of lighting system in Power plant, and Introduce optimization lighting system solutions. Meet the power plant to save energy consumption and environmental protection requirements
Key Words: lighting system; light source; line loss;
引言
绿色照明是指通过提高照明电器和系统的效率，节约能源；减少发电排放的大气污染物和温室气体，保护环境；改善生活质量，提高工作效率，营造体现现代文明的光文化。
1 国内电厂照明设计存在的一些问题
1.1 采用寿命短、效率低、性能和安全不稳定的照明产品
高效率、长寿命的电光源在以往的电厂设计中早已开始采用，如高压钠灯、金属卤化物灯等高强气体放电灯在室外、主厂房和高大厂房已广泛应用，但仍有电厂采用光效较低, 寿命较短的高压汞灯；荧光灯虽早已在电厂内各种建筑中应用，但同时也应看到一些不足， 如少数电厂仍采用T12 粗管荧光灯，在走廊，楼梯间等普通场所仍能见到使用白炽灯作为光源，不少电厂虽然也开始重视发展和应用高效灯具及光源，但其配套的电器附件，特别是先进节能型的镇流器等产品还得不到应有的重视，许多高强气体放电灯和荧光灯仍然配套旧式功耗大的电感镇流器。
1.2 照明设计不合理现象
在较长的照明线路中未采用三相四线制，导致线损过大，造成光通量减少，进而使照度降低；厂区道路照明未采用分区供电；部分电厂的户外和楼梯照明控制采用光控的方式，虽然采用光控开关可以在白天起到一定的节能效果，但在深夜时，有些无人场所的灯常明也会造成电能的浪费；厂房内所选灯具的配光曲线与被照环境不适合，使被照面的照度极不均匀，导致照度过于集中或分散。
2 照明产品的选用分析
2.1 采用高效率、长寿命的电光源。
2.1.1 优先选用高压钠灯和金属卤化物灯
电光源按发光原理可分为两类。一类是热辐射电光源, 另一类是气体放电光源, 现在国内常用的有白炽灯、荧光灯、水银灯、金属卤化物灯、高压钠灯等。
高压钠灯分辨率高，透雾性强，而且光效高，寿命长，但显色性不佳，因此是光色和显色性要求不高的场所的首选光源，适用于电厂煤场、码头、厂区道路以及户外平台，楼梯照明等场所。金属卤化物灯光效高，发光效率高在75～105lm/W之间，平均使用寿命在8000小时以上，光色好，显色指数为80，发出的光线接近于日光色， 综合指标十分优越，是光色和显色指数要求较高的仪表装配车间、汽机房以及高大的辅助车间等场所的理想光源。
2.1.2 优先选用36W 细管荧光灯
在照度相同的情况下，用紧凑型节能荧光灯替代白炽灯节电效果为：25W替代100W节电75%；16W替代60W节电73%；10W替代40W节电73%。
在照度相同的情况下，用T8 36W细管荧光灯替代T12 40W粗管荧光灯，节电25.4%以上；而最新研制的T5 36W细管荧光灯替代T12 40W粗管荧光灯，节电31.4%。T5系列三基色荧光灯的效率比T8系列的荧光灯还可以提高6％左右，将是下一代推广的新型荧光光源。
2.2 采用高效节能照明灯具
绿色照明要求的高效优质照明灯具的效率应满足以下推荐值：
表1 荧光灯灯具效率最小值
表2 高强气体放电灯具效率最小值
2.3 采用节能的灯用电器附件。
常用的镇流器一般分为电感式镇流器和电子镇流器两大类，电感式镇流器又分为传统型和节能型两类。电子镇流器对提高照明系统能效和质量有明显优势，是新国际推荐应用的产品，也是未来发展的趋势。节能型电感镇流器的主要优势是可靠性高，使用寿命长，谐波含量小，价格较便宜，除对视觉有特别要求外，可以广泛应用，也是我国标准所推荐选用的产品。
3 照明设计方案的优化改进
照明设计不但包括选择光源、灯具和附件，还包括了照度、照明方式和开关设置，因此，照明设计的优劣对照明节能起着决定的作用。电厂照明设计的节能通常有以下几个方面值得注意：
3.1 确定合适的照度
照度水平包含照度标准、照度均匀度和空间照度等内容。在确定工程照度标準同时需综合考虑视觉功效、舒适的视觉环境、技术经济和节能等因素。
本工程主要场所的推荐照度如下：
汽机房除运转层外各层 100lx.汽机房运转层300lx.
锅炉房及本体各层 100lx.控制室400lx.
继电器室及配电室 150lx.厂区道路照明5lx.
生产办公楼 5lx
3.2 合理的配线、减少配电线路的损耗
根据《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390-2007第12.0.5 条“气体放电灯应装设补偿电容器，功率因数不应低于0.9”的规定，可考虑在电子镇流器中加入电容补偿功能，将使线损减少，在配线时应根据计算合理的选择导线截面。
优化配电方式，把单相改为三相四线供电，线损可以比原来下降75%~80%，在较长的照明线路中采用三相四线。
3.3 合理的照明控制方式
采用合理的照明控制方式是实现节能的重要手段，本工程主要考虑了以下几点：
1）、采用智能灯光控制器，通过节能控制模块和能量优化算法,使灯具工作在最佳状态。并且,系统可采集相关的电流、电压、风机和开关状态等数据，不断与远程计算机网络进行信息交换，以便及时地发现故障,及报警处理。同时根据实际需要，可通过远程监控网络、现场控制台控制设置智能灯光控制器。
2）、采用照明开关集中控制与就地控制相结合的方式，室内开关的数量和位置要适当，以便根据需要开灯或关灯，从而达到节能的目的；一般小房间或办公室均应一灯一个开关，对那些房间很大，人员多的场所考虑多灯集中控制；照明开关还可按车间工段分区设置，以便于工作，并且可以减少不必要的照明，近窗的照明应单独设开关，以便当自同的开关，如有两个以上出口，则设置多控开关，人从哪个出口进出都可方便开关灯。
3）、锅炉本体、道路等场所的户外照明应采用同步降低光通量的方法，即在灯具线路中加入控制模块，当户外照明的闲时将所有光源的光通量减小到相同的水 平，既保证了照明的功能性又达到节能的目的，而且照明指标非常好。
4）、 在走廊和楼梯间采用声控、光控或复合型的控制。
4 结论
工程中推广和应用绿色照明，优化照明系统设计方案，将在不影响照明质量和视觉环境的条件下，实现节约能源消耗、保护环境的要求。同时也能美化厂容厂貌，给电厂带来可观的经济效益。
5 参考文献
[1]DL 5000-20000，火力发电厂设计技术规程[S]
[2]DL/T5390-2007，火力发电厂和变电站照明设计技术规定[S]
[3]弋东方.电力工程电气设计手册[M]. 北京：中国电力出版社，1989年.
[4]电力工程电气设计手册（电气二次部分），水利电力部西北电力设计院
关键字：全厂照明系统；光源；线损；
中图分类号：TM621文献标识码：A 文章编号：
Abstract: The article briefly analyse the questions of lighting system in Power plant, and Introduce optimization lighting system solutions. Meet the power plant to save energy consumption and environmental protection requirements
Key Words: lighting system; light source; line loss;
引言
绿色照明是指通过提高照明电器和系统的效率，节约能源；减少发电排放的大气污染物和温室气体，保护环境；改善生活质量，提高工作效率，营造体现现代文明的光文化。
1 国内电厂照明设计存在的一些问题
1.1 采用寿命短、效率低、性能和安全不稳定的照明产品
高效率、长寿命的电光源在以往的电厂设计中早已开始采用，如高压钠灯、金属卤化物灯等高强气体放电灯在室外、主厂房和高大厂房已广泛应用，但仍有电厂采用光效较低, 寿命较短的高压汞灯；荧光灯虽早已在电厂内各种建筑中应用，但同时也应看到一些不足， 如少数电厂仍采用T12 粗管荧光灯，在走廊，楼梯间等普通场所仍能见到使用白炽灯作为光源，不少电厂虽然也开始重视发展和应用高效灯具及光源，但其配套的电器附件，特别是先进节能型的镇流器等产品还得不到应有的重视，许多高强气体放电灯和荧光灯仍然配套旧式功耗大的电感镇流器。
1.2 照明设计不合理现象
在较长的照明线路中未采用三相四线制，导致线损过大，造成光通量减少，进而使照度降低；厂区道路照明未采用分区供电；部分电厂的户外和楼梯照明控制采用光控的方式，虽然采用光控开关可以在白天起到一定的节能效果，但在深夜时，有些无人场所的灯常明也会造成电能的浪费；厂房内所选灯具的配光曲线与被照环境不适合，使被照面的照度极不均匀，导致照度过于集中或分散。
2 照明产品的选用分析
2.1 采用高效率、长寿命的电光源。
2.1.1 优先选用高压钠灯和金属卤化物灯
电光源按发光原理可分为两类。一类是热辐射电光源, 另一类是气体放电光源, 现在国内常用的有白炽灯、荧光灯、水银灯、金属卤化物灯、高压钠灯等。
高压钠灯分辨率高，透雾性强，而且光效高，寿命长，但显色性不佳，因此是光色和显色性要求不高的场所的首选光源，适用于电厂煤场、码头、厂区道路以及户外平台，楼梯照明等场所。金属卤化物灯光效高，发光效率高在75～105lm/W之间，平均使用寿命在8000小时以上，光色好，显色指数为80，发出的光线接近于日光色， 综合指标十分优越，是光色和显色指数要求较高的仪表装配车间、汽机房以及高大的辅助车间等场所的理想光源。
2.1.2 优先选用36W 细管荧光灯
在照度相同的情况下，用紧凑型节能荧光灯替代白炽灯节电效果为：25W替代100W节电75%；16W替代60W节电73%；10W替代40W节电73%。
在照度相同的情况下，用T8 36W细管荧光灯替代T12 40W粗管荧光灯，节电25.4%以上；而最新研制的T5 36W细管荧光灯替代T12 40W粗管荧光灯，节电31.4%。T5系列三基色荧光灯的效率比T8系列的荧光灯还可以提高6％左右，将是下一代推广的新型荧光光源。
2.2 采用高效节能照明灯具
绿色照明要求的高效优质照明灯具的效率应满足以下推荐值：
表1 荧光灯灯具效率最小值
表2 高强气体放电灯具效率最小值
2.3 采用节能的灯用电器附件。
常用的镇流器一般分为电感式镇流器和电子镇流器两大类，电感式镇流器又分为传统型和节能型两类。电子镇流器对提高照明系统能效和质量有明显优势，是新国际推荐应用的产品，也是未来发展的趋势。节能型电感镇流器的主要优势是可靠性高，使用寿命长，谐波含量小，价格较便宜，除对视觉有特别要求外，可以广泛应用，也是我国标准所推荐选用的产品。
3 照明设计方案的优化改进
照明设计不但包括选择光源、灯具和附件，还包括了照度、照明方式和开关设置，因此，照明设计的优劣对照明节能起着决定的作用。电厂照明设计的节能通常有以下几个方面值得注意：
3.1 确定合适的照度
照度水平包含照度标准、照度均匀度和空间照度等内容。在确定工程照度标準同时需综合考虑视觉功效、舒适的视觉环境、技术经济和节能等因素。
本工程主要场所的推荐照度如下：
汽机房除运转层外各层 100lx.汽机房运转层300lx.
锅炉房及本体各层 100lx.控制室400lx.
继电器室及配电室 150lx.厂区道路照明5lx.
生产办公楼 5lx
3.2 合理的配线、减少配电线路的损耗
根据《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390-2007第12.0.5 条“气体放电灯应装设补偿电容器，功率因数不应低于0.9”的规定，可考虑在电子镇流器中加入电容补偿功能，将使线损减少，在配线时应根据计算合理的选择导线截面。
优化配电方式，把单相改为三相四线供电，线损可以比原来下降75%~80%，在较长的照明线路中采用三相四线。
3.3 合理的照明控制方式
采用合理的照明控制方式是实现节能的重要手段，本工程主要考虑了以下几点：
1）、采用智能灯光控制器，通过节能控制模块和能量优化算法,使灯具工作在最佳状态。并且,系统可采集相关的电流、电压、风机和开关状态等数据，不断与远程计算机网络进行信息交换，以便及时地发现故障,及报警处理。同时根据实际需要，可通过远程监控网络、现场控制台控制设置智能灯光控制器。
2）、采用照明开关集中控制与就地控制相结合的方式，室内开关的数量和位置要适当，以便根据需要开灯或关灯，从而达到节能的目的；一般小房间或办公室均应一灯一个开关，对那些房间很大，人员多的场所考虑多灯集中控制；照明开关还可按车间工段分区设置，以便于工作，并且可以减少不必要的照明，近窗的照明应单独设开关，以便当自同的开关，如有两个以上出口，则设置多控开关，人从哪个出口进出都可方便开关灯。
3）、锅炉本体、道路等场所的户外照明应采用同步降低光通量的方法，即在灯具线路中加入控制模块，当户外照明的闲时将所有光源的光通量减小到相同的水 平，既保证了照明的功能性又达到节能的目的，而且照明指标非常好。
4）、 在走廊和楼梯间采用声控、光控或复合型的控制。
4 结论
工程中推广和应用绿色照明，优化照明系统设计方案，将在不影响照明质量和视觉环境的条件下，实现节约能源消耗、保护环境的要求。同时也能美化厂容厂貌，给电厂带来可观的经济效益。
5 参考文献
[1]DL 5000-20000，火力发电厂设计技术规程[S]
[2]DL/T5390-2007，火力发电厂和变电站照明设计技术规定[S]
[3]弋东方.电力工程电气设计手册[M]. 北京：中国电力出版社，1989年.
[4]电力工程电气设计手册（电气二次部分），水利电力部西北电力设计院