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摘要：目前电力行业正在全面开展节能降耗行动。对于发电企业，照明改造也是节能降耗的重中之重。通过对国内电力行业照明系统的调查分析，发现大多数企业的厂房照明系统存在以下问题：亮度低、设备旧、耗能高、维护高、舒适性差等。文章以珊溪水电厂的照明系统改造优化为例，尝试探析发电厂的节能照明最优方案，仅此抛砖引玉，望同行指正，共建绿色家园。
关键词：水电厂；照明系统；改造优化；节能照明
中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0105-03
珊溪水电坝址控制流域面积1529km2，占全流域面积3252km2的47%。坝址多年平均年径流量18亿m3。总库容18.04亿m3，电站装机容量20万kW，多年平均年发电量3.55亿kW·h。
珊溪水库工程主要建筑物有大坝、开敞式溢洪道、泄洪洞、引水隧洞和发电厂房等。大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程156.8m，坝顶长度448m，最大坝高130.8m；开敞式溢洪道设在左岸山坡，溢洪闸5孔，每孔净宽12m；泄洪洞位于左岸，洞长308m，城门洞型；在岸设有2条引水隧洞，洞径7m，洞长分别为354m和374m；发电厂房面积89.8×21.6m。装设4台5万kW水轮发电机组。
本厂照明系统自电厂投产后同步开始运行，至今已有13年，已濒临淘汰。因此，该套系统优化升级也恰逢其时。
1 存在的问题及分析
（1）主厂房：灯具数量过多、耗电量大、照度低；（2）封闭母线廊道：灯管裸露，存在安全隐患；（3）蝶阀层：灯具损坏较多、设备亮度不足；（4）空压机室：灯具安装不合理，无法满足监控要求，设备照度不均匀；（5）单灯发光效率低，无法满足照度要求；（6）仪表区域缺乏照明，不方便巡检。
2 照明设计依据
2.1 绿色照明标准
绿色照明完整的内涵包含高效节能、环保、安全、舒适4项指标不可或缺。高效节能、环保意味着以消耗较少的电能获得足够的照明，从而明显减少电厂大气污染物的排放，达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照，不产生光污染。
2.2 行业设计要求
2.2.1 平均照度：根据国际电工委员会（CIE）和我国《工业企业照明设计标准》（GB50034-2004）、《绿色照明企业标准》的推荐照度标准，并同时根据600MW电厂生产工艺的要求，因此工作场地平均照度依照CIE标准及生产工艺流程设计。
2.2.2 照度均匀性：均匀度是指工作面上的最低照度和平均照度之比，按照我国的相关标准，此值不宜低于0.8。
2.2.3 较好的光色和显色性：合适光色的光源可营造良好的工作环境，提高工作效率。显色性主要考虑要识别机械设备和加工部件的颜色，识别安全标志的颜色。按照室内工作要求，色温应大4000K以上，显色性在60以上为宜，特殊区域显色性在80以上。
2.2.4 灯具需要满足防水、防腐、防尘和防震动的要求。依据地区气候高温、潮湿的特点，为了生产安全的需要，必须选择具有良好防触电保护和绝缘性能可靠的灯具。
3 优化设计部分
3.1 优化设计主要区域
主厂房及端副厂房：中控楼下电缆夹层及电缆道；水泵房：水轮机层主厂房及下游副厂房；蝶阀层及上层平台：油处理室、空压机室、绝缘油库及油处理室、风机室。
3.2 优化方案分析——方案可行性
3.2.1 照明需求分析。各目标区域照明需求不同，如何科学地选择有针对性的照明灯具，进行合理化的设计组合，达到生产工艺标准，是此方案设计的关键。
3.2.2 配置方案依据和分析：
（1）照度问题。
软件优化设计：公司引进并运用德国照明设计软件DIAlux并针对各个区域进行空间模拟设计。
主要优势分析：精确的照度计算、强大输出报表功能（数量、流明、配光曲线、3D空间仿真图、总负载表）建立场景模型、快速生成各种空间。POV-Ray渲染器自动生成3D效果图，并提供场景描述语言。附加新功能、完成错误光色渲染、灯具节点控制、无限定的灯具布局。
（2）安全问题。
对灯具寿命的要求：灯具维护维修需要较多的人力、物力和财力，由于灯具进行维护很不方便，这就要求使用的照明灯具维护量少，使用寿命长，能达到免维护是最佳的选择。
对灯具的防护性能的要求：
第一，主厂房、副厂房、开关站等灯具安装属于室内照明，要求使用的照明灯具需具备防尘、防震及一些区域防爆的功能；路灯、偏坡、升压站灯具安装属于户外照明，要求使用的照明灯具具备三防功能（防尘、防水、防震），不然将加剧灯具的光衰及其维修更换频率，增加运行成本，影响正常的生产运行，存在安全隐患。
第二，灯具属于长时间工作灯具，夜间均须连续工作，使用过程中易产生高温，这就要求照明灯具具备良好的工作稳定性和散热性。这些要求是普通的非工业专用灯具所不具备的。
第三，目前电网普遍电压不稳定，使用的照明灯具就应具备宽伏工作电压。
（3）舒适度——照度均匀性及眩光处理：
NFC9180经过漫反射技术处理，光线柔和均匀，无眩光，广泛应用于水力发电厂的主厂房、廊道等区域。采用密闭结构设计，防水防尘；独立的腔体结构设计，散热性能好，该款灯具可以满足现场工作需求。
NSC9700为大范围宽光束泛光灯，从它的配光曲线可以看出在中心对称线左右两侧50°内光通量均匀分布，本方案中的NSC9700的安装高度与安装间距相等，因此灯具的光线投射均匀。
NYC9321为防震方舱荧光灯，采用优化结构设计，防震性能优越，透明件透光效果好，光效高，透明件采用防眩光处理，有效避免了使用人员的视力疲劳。
对于壁挂式照明，对控制直接眩光要求较高，一方面需要从安装高度上来控制保护，而本方案设计安装高度为8～10m，产生眩光的可能性极小；另一方面需要选择较好的透光材料，灯具NFC9180、NSC9700等运用先进的光学和照明原理优化设计，光线柔和、无眩光。
4 主厂房设计方案分析
5 方案设计核心价值
（1）科学设计、优化组合：我们运用了德国引进的DIAlux照明设计软件，结合建筑特点、行业经验对方案进行了进一步的优化设计。
（2）经济美观、传递文化：为提升珊溪水电清洁能源文化和风景旅游的形象，同时突出中国传统文化特色，主体灯具以“中国结”的造型凸显民族元素。
（3）绿色照明、经济美观：改造方案不仅突出绿色照明理念，而通过合理配置达到经济美观的作用。
（4）精心打造、民族品牌：通过科学合理的优化设计为该项目打造绿色照明精品工程，传递中国文化元素，并以为业主提供“增值服务”的方式突出珊溪水电核心价值观，最终提升民族品牌战略合作的形象。
（5）精品工程、额外效益：通过全厂的照明和环境设计改造，改善工作环境的同时成为珊溪电厂的亮点工程形象，使其成为飞云江的一颗璀璨明珠，吸引旅客观光游玩，增加额外收益。
6 结语
优化后照明方案的灯具采用专业灯具公司定做的低能耗高光效气体放电光源，灯具对光源光通量利用效率高，同时照明系统针对各区域的灯具进行科学组合、系统控制、后期维护成本低，长期使用经济效益更为明显。
现方案针对发电企业对照明环境的特殊要求，研发出有针对性的工业照明灯具，并且量身定做的照明设计方案，在保证理想照明效果的同时，最大程度地减少了照明灯具的使用数量，降低了功耗，并保证整套照明系统在寿命期内稳定、正常的使用，确保各区域生产作业对照明的高要求。
作者简介：郑新海（1976—），男，浙江温州人，珊溪水力发电厂中级水机水电工程师，研究方向：电力生产管理；施前伟（1978—），男，浙江金华人，温州市水利局中级水机水电工程师，研究方向：电力生产管理。
关键词：水电厂；照明系统；改造优化；节能照明
中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0105-03
珊溪水电坝址控制流域面积1529km2，占全流域面积3252km2的47%。坝址多年平均年径流量18亿m3。总库容18.04亿m3，电站装机容量20万kW，多年平均年发电量3.55亿kW·h。
珊溪水库工程主要建筑物有大坝、开敞式溢洪道、泄洪洞、引水隧洞和发电厂房等。大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程156.8m，坝顶长度448m，最大坝高130.8m；开敞式溢洪道设在左岸山坡，溢洪闸5孔，每孔净宽12m；泄洪洞位于左岸，洞长308m，城门洞型；在岸设有2条引水隧洞，洞径7m，洞长分别为354m和374m；发电厂房面积89.8×21.6m。装设4台5万kW水轮发电机组。
本厂照明系统自电厂投产后同步开始运行，至今已有13年，已濒临淘汰。因此，该套系统优化升级也恰逢其时。
1 存在的问题及分析
（1）主厂房：灯具数量过多、耗电量大、照度低；（2）封闭母线廊道：灯管裸露，存在安全隐患；（3）蝶阀层：灯具损坏较多、设备亮度不足；（4）空压机室：灯具安装不合理，无法满足监控要求，设备照度不均匀；（5）单灯发光效率低，无法满足照度要求；（6）仪表区域缺乏照明，不方便巡检。
2 照明设计依据
2.1 绿色照明标准
绿色照明完整的内涵包含高效节能、环保、安全、舒适4项指标不可或缺。高效节能、环保意味着以消耗较少的电能获得足够的照明，从而明显减少电厂大气污染物的排放，达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照，不产生光污染。
2.2 行业设计要求
2.2.1 平均照度：根据国际电工委员会（CIE）和我国《工业企业照明设计标准》（GB50034-2004）、《绿色照明企业标准》的推荐照度标准，并同时根据600MW电厂生产工艺的要求，因此工作场地平均照度依照CIE标准及生产工艺流程设计。
2.2.2 照度均匀性：均匀度是指工作面上的最低照度和平均照度之比，按照我国的相关标准，此值不宜低于0.8。
2.2.3 较好的光色和显色性：合适光色的光源可营造良好的工作环境，提高工作效率。显色性主要考虑要识别机械设备和加工部件的颜色，识别安全标志的颜色。按照室内工作要求，色温应大4000K以上，显色性在60以上为宜，特殊区域显色性在80以上。
2.2.4 灯具需要满足防水、防腐、防尘和防震动的要求。依据地区气候高温、潮湿的特点，为了生产安全的需要，必须选择具有良好防触电保护和绝缘性能可靠的灯具。
3 优化设计部分
3.1 优化设计主要区域
主厂房及端副厂房：中控楼下电缆夹层及电缆道；水泵房：水轮机层主厂房及下游副厂房；蝶阀层及上层平台：油处理室、空压机室、绝缘油库及油处理室、风机室。
3.2 优化方案分析——方案可行性
3.2.1 照明需求分析。各目标区域照明需求不同，如何科学地选择有针对性的照明灯具，进行合理化的设计组合，达到生产工艺标准，是此方案设计的关键。
3.2.2 配置方案依据和分析：
（1）照度问题。
软件优化设计：公司引进并运用德国照明设计软件DIAlux并针对各个区域进行空间模拟设计。
主要优势分析：精确的照度计算、强大输出报表功能（数量、流明、配光曲线、3D空间仿真图、总负载表）建立场景模型、快速生成各种空间。POV-Ray渲染器自动生成3D效果图，并提供场景描述语言。附加新功能、完成错误光色渲染、灯具节点控制、无限定的灯具布局。
（2）安全问题。
对灯具寿命的要求：灯具维护维修需要较多的人力、物力和财力，由于灯具进行维护很不方便，这就要求使用的照明灯具维护量少，使用寿命长，能达到免维护是最佳的选择。
对灯具的防护性能的要求：
第一，主厂房、副厂房、开关站等灯具安装属于室内照明，要求使用的照明灯具需具备防尘、防震及一些区域防爆的功能；路灯、偏坡、升压站灯具安装属于户外照明，要求使用的照明灯具具备三防功能（防尘、防水、防震），不然将加剧灯具的光衰及其维修更换频率，增加运行成本，影响正常的生产运行，存在安全隐患。
第二，灯具属于长时间工作灯具，夜间均须连续工作，使用过程中易产生高温，这就要求照明灯具具备良好的工作稳定性和散热性。这些要求是普通的非工业专用灯具所不具备的。
第三，目前电网普遍电压不稳定，使用的照明灯具就应具备宽伏工作电压。
（3）舒适度——照度均匀性及眩光处理：
NFC9180经过漫反射技术处理，光线柔和均匀，无眩光，广泛应用于水力发电厂的主厂房、廊道等区域。采用密闭结构设计，防水防尘；独立的腔体结构设计，散热性能好，该款灯具可以满足现场工作需求。
NSC9700为大范围宽光束泛光灯，从它的配光曲线可以看出在中心对称线左右两侧50°内光通量均匀分布，本方案中的NSC9700的安装高度与安装间距相等，因此灯具的光线投射均匀。
NYC9321为防震方舱荧光灯，采用优化结构设计，防震性能优越，透明件透光效果好，光效高，透明件采用防眩光处理，有效避免了使用人员的视力疲劳。
对于壁挂式照明，对控制直接眩光要求较高，一方面需要从安装高度上来控制保护，而本方案设计安装高度为8～10m，产生眩光的可能性极小；另一方面需要选择较好的透光材料，灯具NFC9180、NSC9700等运用先进的光学和照明原理优化设计，光线柔和、无眩光。
4 主厂房设计方案分析
5 方案设计核心价值
（1）科学设计、优化组合：我们运用了德国引进的DIAlux照明设计软件，结合建筑特点、行业经验对方案进行了进一步的优化设计。
（2）经济美观、传递文化：为提升珊溪水电清洁能源文化和风景旅游的形象，同时突出中国传统文化特色，主体灯具以“中国结”的造型凸显民族元素。
（3）绿色照明、经济美观：改造方案不仅突出绿色照明理念，而通过合理配置达到经济美观的作用。
（4）精心打造、民族品牌：通过科学合理的优化设计为该项目打造绿色照明精品工程，传递中国文化元素，并以为业主提供“增值服务”的方式突出珊溪水电核心价值观，最终提升民族品牌战略合作的形象。
（5）精品工程、额外效益：通过全厂的照明和环境设计改造，改善工作环境的同时成为珊溪电厂的亮点工程形象，使其成为飞云江的一颗璀璨明珠，吸引旅客观光游玩，增加额外收益。
6 结语
优化后照明方案的灯具采用专业灯具公司定做的低能耗高光效气体放电光源，灯具对光源光通量利用效率高，同时照明系统针对各区域的灯具进行科学组合、系统控制、后期维护成本低，长期使用经济效益更为明显。
现方案针对发电企业对照明环境的特殊要求，研发出有针对性的工业照明灯具，并且量身定做的照明设计方案，在保证理想照明效果的同时，最大程度地减少了照明灯具的使用数量，降低了功耗，并保证整套照明系统在寿命期内稳定、正常的使用，确保各区域生产作业对照明的高要求。
作者简介：郑新海（1976—），男，浙江温州人，珊溪水力发电厂中级水机水电工程师，研究方向：电力生产管理；施前伟（1978—），男，浙江金华人，温州市水利局中级水机水电工程师，研究方向：电力生产管理。