变电站绿色照明与全寿命周期PPT课件

国家要求建立节约型社会和环境友好型社会政策的力度不断加大 市场 政策和行政手段将使企业面对的压力进一步增大 国家电网提出全寿命周期管理是电网企业实现环保 降低综合成本的最新举措 供电行业变电站照明灯具使用数量多 时间长 能耗高 国家发改委数据统计能耗70 照明占13 后期维护成本高 环保 节能作为国家能源管理的重要工作之一 将主要从工业生产 设计等行业源头两个方面来进行 使用优质的高效节能灯具和照明系统 是社会和企业的共同要求 新的挑战 全寿命周期管理的定义 全寿命周期管理是从项目的长期经济效益出发 全面考虑项目或系统的规划 设计 制造 购置 安装 运行 维修 改造 更新 直至报废的全过程 使全寿命周期成本 LifeCycleCost 简称LCC 最小的一种管理理念和方法 全寿命周期管理的特点 全系统打破部门界限 将规划 设计 基建 运行等不同阶段的成本统筹考虑 以企业总体效益为出发点 寻求最佳方案全费用考虑所有会发生的费用 在合适的可用率和全费用之间寻求平衡 找出LCC值最小的方案全过程考虑从规划设计到报废的整个寿命周期 避免了临时 以后再说的思想 为什么要做LCC管理 降低综合成本提高工程整体水平基建管理理念的创新新技术推广运用 LCC管理的三个阶段1 前期管理设备的前期管理包括规划决策 计划 调研 设计 制造 购置 直至安装调试 试运转的全部过程 2 运行维修管理包括防止设备性能劣化而进行的日常维护保养 检查 监测 诊断以及修理 更新等管理 其目的是保证设备在运行过程中经常处于良好技术状态 并有效地降低维修费用 3 报废及更新改造管理设备的报废处理 包括设备的拆毁与处理费用等 LCC管理的核心 在可靠性前提下对方案中各类成本的有效计算 是LCC的核心 LCC成本的构成 投入成本 CI 包括计划管理 设备研制 或设备采购 和测试 工程设计 工程建设与调试等等 运行成本 CO 指设备在使用中的使用成本维护成本 CM 设备检修或维修时产生的费用 LCC成本的构成 故障成本 CF 由于设备故障造成的直接或间接经济损失废弃成本 CD 包括允许报废的许可和诉讼费 报废处置费用 补救费用 销帐 设备恢复费用 环保成本等 LCC通用计算模型 结合以上成本分类可知 LCC CI CO CM CF CD电力系统的全寿命周期成本 LCC 管理是在可靠性的基础上使设备或系统的全寿命周期内拥有成本为最低的管理 因此 此公式中LCC的计算值能够直接判断设备或系统寿命周期内的拥有成本 基于LCC的方案选择标准 在满足可靠性前提下 项目或设备通过LCC分析后 LCC值最小的最为最佳方案 LCC 为全寿命周期管理的缩写 以下同 照明系统是变电站全寿命周期管理中不可或缺的重要组成部分 照明系统在变电站的作用 保证日常运行良好能见度保证突发事故高效检修及抢修避免照度不足导致的人身伤亡事故为工作人员提供人性化的工作环境 目前变电站照明的现状 大多数变电站的设备场地照明只有几Lx 亮度低 甚至没有照明 不能满足夜间巡视 设备维护 检修等工作的需要 大多数变电站照明设备陈旧 老化 腐蚀严重 后期维护工作量大 维护费用高 且存在安全隐患 大多数变电站室内照明多采用荧光灯 汞灯 碘钨灯等 灯具寿命短 安装高度高 后期维护困难 维护费用大 变电站室内事故照明多采用普通照明灯具 蓄电池组直流供电 或壁挂式民用应急灯 性能不稳定 不能保障突发事故的照明 以前的变电站照明设计中 室外设备区无应急移动照明系统 对于一些突发事故 变电运行 抢修人员无法及时有效处理 照明系统的LCC如何管理 变电站照明系统全寿命周期管理与国际照明委员会 CIE 所提出绿色照明的概念相一致 什么是绿色照明 绿色照明是指通过科学的照明设计布置 采用效率高 寿命长 安全和性能稳定的照明电器产品 电光源 灯用电器附件 灯具 配线器材 以及调光控制和控光器件 改善和提高人们工作 学习 生活的条件和质量 从而创造一个高效 舒适 安全 经济 健康的环境并充分体现现代文明的照明 传统站用照明系统存在的问题 寿命周期短 长期投入成本高 维护周期短 运行成本高 镇流器 触发器 光源易损坏 抗电压波动能力小 防护防腐等级达不到标称等级 维护 故障成本高 厂家无售后服务 更谈不上 召回 废弃成本高 什么是传统照明 传统照明系统主要是民用照明或商业照明 技术条件满足于家用或者商业等使用环境良好无特殊照明要求的场所照明需求 如家用壁灯 日光灯 装饰性灯具等 商业用路灯 广告灯 草坪灯 楼体亮化灯 办公室荧光灯具等 传统照明与绿色照明LCC对比分析 包括两个层面一 可靠性对比分析 技术层面 二 全寿命周期成本对比分析 LCC层面 注 LCC管理是建立在可靠性前提下的分析管理 所以必须以技术层面为基础 变电站照明系统的工作环境 1 电压波动范围大 如180 260V2 工作环境温度变化大 如 40 50 3 防腐 防水 防尘 例如酸雨 台风对灯具腐蚀4 现场通风和散热条件不好5 要求安装简单 维护方便6 与变电站主设备设计寿命尽量一致 50年 减少改造次数 对比一 可靠性分析 影响可靠性的关键因素1 电压波动2 散热3 镇流器寿命4 触发器寿命5 防护等级6 防腐性能7 光源寿命8 灯具材料 传统站用照明可靠性分析 1 光源 寿命短 维护量大 2 镇流器 发热量高 3 触发器 触发次数少 4 防护等级低 不能有效防水防尘 5 外壳 易腐蚀 防腐等级不足 6 透明件 选用普通玻璃 不能有效抗冷热剧变 7 散热能力 空气导热 举例 散热 传统镇流器一边贴壳 空气热传导系数为0 024W m 光源 采用高光效 长寿命光源如 金卤灯 高压钠灯 无极荧光灯 LED等 1 光源 2 绿色照明系统可靠性分析 灯具安全性能按照GB7000 1的要求 灯具的带电部分是不可触及的 除灯座 2 灯具的结构 安全 可靠 3 散热 灯具的散热设计好 可以提高光源和灯具的使用寿命 镇流器温度每增加8 寿命就要减少一半 镇流器温升90 时 寿命为167天 镇流器温升65 时 寿命为1513天 260V 节能灯具三面贴壳 散热好 铝合金热传导系数为0 53W m 铝合金的热传导系数是空气热传导系数的22倍 镇流器安装在金属板下方 一款灯具增加5mm高的加强筋 散热表面积增加50 镇流器表面温度降低20 延长灯具使用寿命 材料的选择 如透明件 采用特种钢化玻璃 抗强力冲击 透光率好 外壳材料 高强度合金材料 抗强力冲击 表面喷涂技术处理 耐腐防锈 例 普通玻璃的主要材料钠钙铝镁硅酸盐成分 4mm厚度玻璃透光率为75 添加特种材料 透光率可大于95 4 灯具的材料 灯具防护等级高 IP65以上 可以提高维护系数 灯具使用寿命长 注 维护系数指灯具安装一段时间后的平均照度与新安装时平均照度的比值无透明件灯具光通维持率为0 5 IP54灯具 防尘 防溅水 光通维持率为0 6 IP65灯具 尘密 防喷水 光通维持率为0 8 5 灯具的防护等级 1 反光材料 透光材料 镀膜工艺在反光材料上选用高纯度镜面铝 镀膜工艺 提高光效 减少照明系统的灯具数量 节能降耗 同时还能降低光源的温度 提高光源的使用寿命 提高灯具的安全性能普通铝板的反射率为40 60 普通镜面反射铝板的反射率只有60 70 镀膜反射器的反射率可高达92 以上 A级镜面反射高纯铝板的反射率可达95 以上 6 灯具的配光 2 设计合理 配光精确反光镜 透明件和发光角的正确和合理设计 精确配光 可以提高灯具效率 减小眩光 根据工作环境需要设计配光曲线 专用软件设计反射器 专用软件模拟反射器和透射器配光效果 制作样板检验配光与设计的一致性 目的 使光线精确 合理地分布到工作区域 6 灯具的配光 1 灯具与镇流器 触发器的配套设计 2 功率因数灯具的功率因数高 满足GB50034 2004 大于0 9 降低线损 节约能源 一般普通灯具无补偿电路 功率因数只有0 4 0 5 7 光源与电器的配套 对比二 LCC分析 传统照明与绿色照明LCC对比 对比条件在照明设备方面由于投入成本 CI 和废弃成本 CD 相对固定 故障成本 CF 因随机性较大 暂不做数据分析 因此这里主要计算运行成本 CO 维护成本 CM 这两个层面 然后再加上相对固定的投入成本 CI 废弃成本 CD 故障成本 CF 传统照明与绿色照明LCC对比 成本关键因素的选择运行成本 CO 的关键因素照明系统运行所产生的耗电 既电费维护成本 CM 的关键因素1 正常维护周期及费用2 更换关键元件的周期及费用以某电网公司500kV变电站外场照明改造案例进行对比分析 500kV变电站外场绿色照明改造方案 在改造前 变电站外场的灯具数量 500kV变电站外场绿色照明改造方案 在改造前 照明情况非常差 有许多地方照度值几乎为0 500kV变电站外场绿色照明改造方案 进行绿色照明改造所使用的灯具 500kV变电站外场绿色照明改造方案 进行绿色照明改造后的500kV场地 照度平均值 58lux 500kV变电站外场绿色照明改造方案 进行绿色照明改造后的220kV场地照度平均值 67lux 500kV变电站外场绿色照明改造方案 进行绿色照明改造后的主变压器照度平均值 147lux 500kV变电站外场绿色照明改造方案 进行绿色照明改造后的电容器组照度最小值 138lux 500kV变电站外场绿色照明改造方案 进行绿色照明改造后的电容器组全景平均照度值 78lux 500kV变电站外场绿色照明改造方案 500kV变电站外场绿色照明改造方案 500kV变电站外场绿色照明改造方案 500kV变电站外场绿色照明改造方案 绿色照明案例分析 主控制室绿色照明改造方案 正常照明使用的灯具是2 40W的棚格型荧光灯应急照明使用的灯具是40W的白炽灯 绿色照明案例分析 主控制室绿色照明改造方案 原有2 40W的荧光灯共有78套 总功率为6240W功率密度为 6240W 234m 26 67W m 大于国家标准 18W m 另有应急照明灯具共有29套 平时不亮 事故断电时才亮 绿色照明案例分析 主控制室绿色照明改造方案 改造前照明最亮点在办公桌正中央 照度值为 507lux 绿色照明案例分析 主控制室绿色照明改造方案 改造前照明最暗点在3 与4 保护柜之间 此通道上方无灯 照度值为 30lux 绿色照明案例分析 主控制室绿色照明改造方案 改造前整体照明水平较好 能满足照明需求 绿色照明案例分析 主控制室绿色照明改造方案 绿色照明改造计划使用NYC9310这一款灯具灯具额定功率为 4 14W 56W 主控制室绿色照明改造方案 绿色照明改造计划安装39套NYC9310总功率为 39 56 2184W功率密度为 2184W 234m 9 33w m 远低于国家标准 18W m 绿色照明案例分析 绿色照明案例分析 主控制室绿色照明改造方案 绿色照明改造