LED照明燈具在變電站中的應(yīng)用

李 漢 生

(上海申都設(shè)計集團有限公司, 上?！?00433)

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LED照明燈具在變電站中的應(yīng)用

李 漢 生

(上海申都設(shè)計集團有限公司, 上海200433)

結(jié)合某戶內(nèi)220 kV變電站,從設(shè)置情況、前期投入、照明設(shè)備能耗、全壽命周期成本等方面比較了LED照明燈具方案和傳統(tǒng)照明燈具方案。提出LED燈具照明方案雖然初期投資較高,但由于年運行費用低,在20 a全壽命周期內(nèi)比傳統(tǒng)燈具照明方案節(jié)能效果明顯。

LED照明燈具; 傳統(tǒng)照明燈具; 節(jié)能; 全壽命周期成本

0　引　言

目前,我國照明耗電占總耗電量的10%～12%,采用高效照明產(chǎn)品替代傳統(tǒng)的低效照明產(chǎn)品可節(jié)電60%～80%,照明節(jié)電潛力巨大。LED照明作為一種新型的照明技術(shù),具有高效、綠色環(huán)保、長壽命、調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點,是未來照明領(lǐng)域的主流[1-3]。

本文結(jié)合某戶內(nèi)220 kV變電站,對比分析了傳統(tǒng)照明燈具方案和LED照明燈具方案。

1　比選方案的設(shè)置

傳統(tǒng)燈具中采用金鹵燈和無極燈作為照明設(shè)備。傳統(tǒng)燈具設(shè)置情況如表1所示。

LED燈具方案為目前最常見的變電站照明設(shè)計方案。LED燈具設(shè)置情況如表2所示。

由表1、表2可見,傳統(tǒng)燈具和LED燈具的數(shù)量相同,均為73。

2　前期投入的比較

傳統(tǒng)燈具和LED燈具的前期投入如表3、表4所示。

可以看出,在前期投入上,LED燈具比傳統(tǒng)燈具的前期投資高出205 740元。

表1傳統(tǒng)燈具設(shè)置情況

燈具燈具參數(shù)安裝數(shù)量安裝位置雙管熒光燈2×40W10套 二次設(shè)備室2套 資料室1套 消防器材室1套 工具間防眩平臺泛光燈金鹵燈150W22套 10kV配電裝置室、電容器、消弧裝置及站用變電站防眩泛光燈金鹵燈400W12套 220kV配電裝置室6套 主變場地8套 110kV配電裝置室路燈金鹵燈150W9套 道路旁發(fā)電機全方位工作燈金鹵燈2000W2套 —

表2LED燈具設(shè)置情況

燈具燈具參數(shù)安裝數(shù)量安裝位置LED日光燈2×18W10套 二次設(shè)備室2套 資料室1套 消防器材室1套 工具間LED泛光燈70W22套 10kV配電裝置室、電容器、消弧裝置及站用變LED泛光燈200W12套 220kV配電裝置室6套 主變場地8套 110kV配電裝置室太陽能LED路燈54W9套 路燈LED應(yīng)急搶修燈2×36W2套 —

表3傳統(tǒng)燈具的前期投入

燈具燈具參數(shù)安裝數(shù)量單價/元總計/元雙管熒光燈2×40W14套3504900防眩平臺泛光燈金鹵燈150W22套120026400防眩泛光燈金鹵燈400W26套268069680路燈金鹵燈150W9套165014850發(fā)電機全方位工作燈金鹵燈2000W2套1850037000

表4LED燈具的前期投入

燈具燈具參數(shù)安裝數(shù)量單價/元總計/元LED日光燈2×18W14套79511130LED泛光燈70W22套158034760LED泛光燈200W26套4180108680太陽能LED平臺燈54W9套20000180000LED應(yīng)急搶修燈2×36W2套1200024000

3　照明設(shè)備能耗比較

目前國家正在倡導節(jié)能減排,因此在進行照明設(shè)計時,節(jié)能是必須考慮的重要因素。

根據(jù)表1、表2,可以計算出傳統(tǒng)燈具的總功率為16 170 W,LED燈具的總功率為 5 858 W。因此,LED燈具的能耗僅為傳統(tǒng)燈具的36%,節(jié)能效果明顯。

4　全壽命周期成本比較

全壽命周期成本是指產(chǎn)品從研制、生產(chǎn)到經(jīng)濟壽命期內(nèi)使用的整個期間的成本,即從用戶提出需要某種產(chǎn)品開始研制起,到滿足用戶使用需要為止的整個時期的產(chǎn)品成本,包括制造成本和使用成本。

(1) 制造成本是指產(chǎn)品在研制和生產(chǎn)階段上所發(fā)生的費用,包括產(chǎn)品的科研、試驗、設(shè)計、試制及生產(chǎn)的費用。

(2) 使用成本是指產(chǎn)品投入使用后所發(fā)生的費用,包括產(chǎn)品使用過程中的能源消耗、維修費用和管理費用。

產(chǎn)品設(shè)計和研制階段上的成本是否節(jié)約,對產(chǎn)品投產(chǎn)后將發(fā)生很大的影響。因此,在進行產(chǎn)品設(shè)計、研制時要求技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。產(chǎn)品全壽命周期成本的高低與產(chǎn)品的功能水平具有內(nèi)在的聯(lián)系。

全壽命周期成本比較如表5所示。

由表5可以看出,由于LED照明燈具的節(jié)能特性,LED照明方案比傳統(tǒng)燈具照明方案年節(jié)約電能18 819.4 kWh,在20 a全壽命周期內(nèi)節(jié)約電費301 110.4元;由于LED照明燈具具有壽命長、免維護的特性,在20 a全壽命周期內(nèi),LED照明方案比傳統(tǒng)燈具照明方案節(jié)約維護材料費用203 800元。綜合各項因素,在20 a全壽命周期內(nèi),LED燈具照明方案比傳統(tǒng)燈具照明方案節(jié)約費用331 170.4元。

5　結(jié)　語

為了提高光效、降低能耗和改善環(huán)境,本文對比分析了傳統(tǒng)照明燈具和LED照明燈具的經(jīng)濟性。結(jié)果表明,LED照明設(shè)備比傳統(tǒng)照明設(shè)備更節(jié)能,全壽命周期成本更低,通過應(yīng)用LED照明設(shè)備等新技術(shù),可使變電站照明系統(tǒng)更加節(jié)能、環(huán)保。

表5全壽命周期成本比較

類別傳統(tǒng)燈具照明方案LED燈具照明方案說明光源熒光燈+金鹵燈LED燈 —光效/(lm/W)50～85100以上 光效是衡量燈具節(jié)能與否的重要參數(shù),即光源的發(fā)光能力,光效越高,越節(jié)能功率因數(shù)≥0.90≥0.98 功率因數(shù)越高,則利用率越高,越節(jié)能顯色指數(shù)熒光燈<80金鹵燈≥80>80 顯色指數(shù)高,辨別物體顏色能力強理論壽命 熒光燈5000～6000h,金鹵燈10000～20000hLED燈60000h,LED光源100000h 壽命長,減少更換維護,降低成本照度高,達到國家標準要求高,達到國家標準要求 照度均勻,防眩處理好,照明情況好,可以減少安全隱患安裝燈具數(shù)量7373 燈具數(shù)量相同,但更節(jié)能總功率/W161705858 總功率越低,越省電年耗電量/kWh29510.2510690.85 無人值守站,每天開啟按5h計算1a電費/元23608.208552.68 按0.8元/kWh計算20a電費/元472164.0171053.6 按變電站運行前20a計算燈具初始費用/元152830358570 燈具初期投資20a光源維護材料費用/元11200+148800+187200=34720033600+39600+70200=143400 熒光燈每年更換,共28根燈管,單價20元。金鹵燈光源電器每年更換,150W共31套,單價240元;400W共26套,每套360元。LED燈7a更換一次,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光源維護人工費用/元380006000 每年以10個工作日計,每個工作日按200元計。每7a以10個工作日計,每個工作日按200元計20a燈具及電費總費用/元1010194.0679023.6 全壽命周期內(nèi),LED燈具照明方案比傳統(tǒng)燈具照明方案節(jié)約費用331170.4元

[1]周媛.LED燈具在變電站中的應(yīng)用研究[ J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(11):112-113.

[2]劉祖明,黎小桃.LED照明設(shè)計與應(yīng)用[ M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[3]黃天宏.LED照明技術(shù)的研究和設(shè)計實例[D].長沙:湖南大學,2009.

[4]黃天宏.LED照明技術(shù)的研究和設(shè)計實例[D].長沙:湖南大學,2009.

[5]葉茂,關(guān)蓓蓓,曹志芬,等.基于觸摸技術(shù)的智能LED照明控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)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

李漢生(1963—),男,工程師,從事電力系統(tǒng)一、二次應(yīng)用方面的工作。

TU 855

B

1674-8417(2016)06-0048-03

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.06.012

2015-12-08