變電站戶外照明設計案例分析

摘要：變電站需設置戶外照明，為變電站屋外場所主要干道、車道、次要干道和車道提供照明。本文通過分析一個220kV室內變電站的戶外照明設計，為讀者分享變電站的戶外照明的設計原則和設計方法，給變電站電氣設計等相關工作人員提供參考。

關鍵詞：變電站;戶外照明;投光燈照度計算

Abstract：Outdoor lighting shall be set in the substation to provide lighting for the main trunk road，lane，secondary trunk road and lane outside the substation. By analyzing the outdoor lighting design of a 220kV indoor substation，this paper shares the design principles and methods of outdoor lighting for readers，and provides reference for substation electrical design and other relevant staff.

Keywords：Transformer substation;Outdoor lighting;Illuminance calculation of projection lamp

220kV戶內變電站的屋外場所應設置正常照明，并根據(jù)實際需要在主要出入口設置應急照明。戶內變電站圍墻內需要提供照明的屋外場所主要是道路，站內環(huán)形道路。本文以某鋼鐵公司一座220kV新建戶內變電站為例，按有人值班站設計，高壓電氣設備均采用戶內布置，無戶外高壓配電裝置。本站戶外照明的作用主要是提供道路照明，以滿足運行值班人員夜間走動需要，以及提高SVC室區(qū)域的照度。本站戶外照明設置一般照明和局部照明的混合照明方式。

站區(qū)場地為梯形狀，東西方向（北側）長度約138.5m，東西方向（南側）長度約102.30m，南北方向長度約62.90m。站區(qū)圍墻內用地面積0.8hm2。有一幢配電裝置樓和一幢SVC樓，總建筑面積6740m2。SVC室一層為南北架空，柱距為12米、6米，為增加SVC室作業(yè)面以及鄰近周圍的照度，在該區(qū)域的圍墻邊增設戶外照明燈。

一、設計原則

根據(jù)國網(wǎng)公司通用設計，戶外照明采用節(jié)能型投光燈。本站站區(qū)道路照明采用在建筑物屋頂裝設大功率節(jié)能型投光燈的方式。為增加SVC室的作業(yè)區(qū)照度，在所屬區(qū)域的圍墻邊增設節(jié)能型投光燈。照明標準值、照度均勻度和統(tǒng)一眩光值應按相關標準確定。根據(jù)DLT5390-2014《發(fā)電廠和變電站照明設計技術規(guī)定》，戶外各場所的照度見下表1：

選擇投光燈的顯色性應符合使用場所對顯色性要求，一般應選Ra≥80的光源，同時應選取與照度高低和環(huán)境相宜的色溫。

大功率投光燈應選用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，功率因數(shù)cosφ≥0.9。

本站戶外照明箱采用時間控制器對燈具開關進行時間控制，安裝于配電裝置樓警衛(wèi)室，進線電源從站用電系統(tǒng)引接，照明系統(tǒng)采用三相五線制、安全接地線單獨敷設。

二、投光燈的照度計算

本站道路照明采用投光燈，沿站內環(huán)形道路均勻布置于建筑物屋頂。

2.1在確定設計方案時，可采用單位面積容量法估算照明用電容量。站區(qū)圍墻內面積A=0.79hm2，Emin=10lx，采用400W金屬鹵化物燈，求總功率和燈數(shù)。

根據(jù)公式PT=P*A?（1）

式中PT ———投光燈總功率，W;

A ———被照面的面積，m2;

P ———單位面積功率，W/m2。

根據(jù)公式P=m*Emin?當采用金屬鹵化物燈時，m=0.064

2.2在初步設計時，采用平均照度法計算。平均照度法計算公式

式中Eav ———被照面上的水平平均照度，Lx;

N ———投光燈盞數(shù);

Φ1 ———投光燈中光源的光通量，lm;

U ———利用系數(shù)，此處取0.35。;

η ———燈具效率;

A ———被照面的面積，m2;

K ———燈具維護系數(shù)，此處取0.65。

本站安裝400W金屬鹵化物燈（Φ1=36000lm），燈具效率η=0.75，安裝高度為23米，被照面積為7910m2，當安裝13盞投光燈時，求其平均照度值。

由式（3）得

2.3在施工圖設計時，采用點照度計算法計算。依據(jù)《發(fā)電廠和變電站照明設計技術規(guī)定》DL/T5390-2014，以主干道一點為例計算該側樓頂投光燈對道路中心點產(chǎn)生的水平面照度。

多個相同點光源投射到同一點時，其水平面照度計算公式

（a）配電裝置樓頂投光燈平面布置圖，1，2，3代表金屬鹵化物燈，A為所需計算照度的點。（b）燈1的高度及與A點的幾何關系。

如圖1所示，配電裝置樓頂靠近左側道路裝有3只RJ-GC888-D8-B（400W）型工礦燈具，內裝400W金屬鹵化物燈，投光燈安裝高度H=23米，同側兩燈間距19米，每個燈具的光通量為36000lm，燈具光源1000lm光強分布見下表2：

燈具維護系數(shù)K=0.65，求左側道路中央點的水平面照度值。

本站采用在SVC樓頂均勻布置8盞投光燈，配電裝置樓頂布置5盞投光燈，經(jīng)計算，道路照明的水平面照度能滿足規(guī)范要求。投光燈采用支架安裝，支架高度1.5米。

三、結論

本站戶外照明采用節(jié)能型投光燈400W共17盞，其中用于道路照明13盞，用于SVC室鄰近區(qū)域照明4盞。投光燈安裝于建筑物樓頂，采用支架安裝高度1.5m，此種布置方式可獲得均勻的照度并可防止出現(xiàn)眩光和陰影，且經(jīng)計算照度滿足規(guī)范要求。

參考文獻：

[1]國家能源局.DL/T5390-2014發(fā)電廠和變電站照明設計技術規(guī)定.北京：中國計劃出版社，2014.

[2]北京照明學會照明設計專業(yè)委員會.照明設計手冊（第三版）[M].北京：中國電力出版社，2017

作者簡介：顧新，1972年出生，女，籍貫：安徽省長豐縣，現(xiàn)任浙江城建煤氣熱電設計院有限公司工程師職務，學士學位，研究方向（電氣設計）。