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摘 要:随着全球能源消耗量的不断上涨,国家等节能设备的使用高度提倡,LED灯具在变电站的使用是实现变电站建筑节能减排,降低综合运行成本的有效措施。
关键词:照明;节能;
文章编号:1674-3520(2014)-10-00-02
一、LED灯具的优势
在LED它的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
LED被称为第四代照明光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。
高节能:直流驱动,超低功耗,电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。
寿命长:LED为固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点,使用寿命可達6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。
利环保:环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,而且废弃物可回收。
二、变电站智能辅助系统对照明系统的控制
智能辅助系统中集成照明辅助控制部分,智能辅助系统可实现逐级多回路灵活控制。智能辅助灯光控制组件与就地翘板开关并行连接,相互独立、互不干扰。
照明辅助控制部分通过计算机后台分析,智能灵活的与变电站视频辅助控制部分,消防辅助控制部分形成联动。当夜间视频装置启动使用时,通过智能辅助系统的联动功能,启动照明系统,使被观察区域满足照度要求;与火灾报警系统联动,当有火灾发生时,通过智能辅助系统联切非消防电力负荷,实现变电站安全稳定运行。
三、LED灯具存在问题
LED从诞生开始,一直伴随着热量管理的问题。散热技术是LED灯具设计的关键技术之一,良好的散热效果是LED灯具性能的保证。一般LED照明灯具的热管理精度在±2℃范围。通过对影响LED灯具散热因素进行分析,我们可以得到如下结论:
1.通过系统散热设计可以降低LED结温,但是不能无限制的降低系统温度;
2.减小热阻较大部件的热阻值可以有效的降低LED结温;
3.改善对流环境(添加风扇)可明显降低系统温度,但需要注意系统的寿命和可靠度;
4.利用红外辐射也可以有效的帮助散热;
5.降低系统温度的根本原因是提高LED光效、 减少生热率, 也是LED发展的核心内容。
四、金卤灯具与LED灯具的经济性对比分析
结论:从以上数据看,采用LED灯具以后,相比于传统灯具,整个工程主要在以下方面产生了效益:
以7年为一个周期(因灯具一般保用7年),7年的电费及维护费用减少89.3%;
购买灯具的一次性投资费用高出18.9%,但由于在整个系统中占比不大,仅电费节约费用一项就可以冲抵;
五、总结
综上分析了变电站照明设计的特点,通过对合理选择光源、灯具、照明标准值以及照明控制方式等方面的探讨,结合变电站工程实际情况做出普通灯具与LDE灯具的全寿命周期对比,证明LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它的经济耐用不易损坏的特性特别适合无人值班变电站的应用。
参考文献:
[1]国家半导体照明研发及产业联盟推荐性技术规范LB/T001-2008
[2]《中国半导体照明产业发展年鉴2006》
作者简介:张家毅(1983),男,工学学位,工程师,主要从事220kV及以下变电站电气一、二次设计工作,Email:[email protected];
关键词:照明;节能;
文章编号:1674-3520(2014)-10-00-02
一、LED灯具的优势
在LED它的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
LED被称为第四代照明光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。
高节能:直流驱动,超低功耗,电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。
寿命长:LED为固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点,使用寿命可達6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。
利环保:环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,而且废弃物可回收。
二、变电站智能辅助系统对照明系统的控制
智能辅助系统中集成照明辅助控制部分,智能辅助系统可实现逐级多回路灵活控制。智能辅助灯光控制组件与就地翘板开关并行连接,相互独立、互不干扰。
照明辅助控制部分通过计算机后台分析,智能灵活的与变电站视频辅助控制部分,消防辅助控制部分形成联动。当夜间视频装置启动使用时,通过智能辅助系统的联动功能,启动照明系统,使被观察区域满足照度要求;与火灾报警系统联动,当有火灾发生时,通过智能辅助系统联切非消防电力负荷,实现变电站安全稳定运行。
三、LED灯具存在问题
LED从诞生开始,一直伴随着热量管理的问题。散热技术是LED灯具设计的关键技术之一,良好的散热效果是LED灯具性能的保证。一般LED照明灯具的热管理精度在±2℃范围。通过对影响LED灯具散热因素进行分析,我们可以得到如下结论:
1.通过系统散热设计可以降低LED结温,但是不能无限制的降低系统温度;
2.减小热阻较大部件的热阻值可以有效的降低LED结温;
3.改善对流环境(添加风扇)可明显降低系统温度,但需要注意系统的寿命和可靠度;
4.利用红外辐射也可以有效的帮助散热;
5.降低系统温度的根本原因是提高LED光效、 减少生热率, 也是LED发展的核心内容。
四、金卤灯具与LED灯具的经济性对比分析
结论:从以上数据看,采用LED灯具以后,相比于传统灯具,整个工程主要在以下方面产生了效益:
以7年为一个周期(因灯具一般保用7年),7年的电费及维护费用减少89.3%;
购买灯具的一次性投资费用高出18.9%,但由于在整个系统中占比不大,仅电费节约费用一项就可以冲抵;
五、总结
综上分析了变电站照明设计的特点,通过对合理选择光源、灯具、照明标准值以及照明控制方式等方面的探讨,结合变电站工程实际情况做出普通灯具与LDE灯具的全寿命周期对比,证明LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它的经济耐用不易损坏的特性特别适合无人值班变电站的应用。
参考文献:
[1]国家半导体照明研发及产业联盟推荐性技术规范LB/T001-2008
[2]《中国半导体照明产业发展年鉴2006》
作者简介:张家毅(1983),男,工学学位,工程师,主要从事220kV及以下变电站电气一、二次设计工作,Email:[email protected];