变电站户外照明设计案例分析

摘要：变电站需设置户外照明，为变电站屋外场所主要干道、车道、次要干道和车道提供照明。本文通过分析一个220kV室内变电站的户外照明设计，为读者分享变电站的户外照明的设计原则和设计方法，给变电站电气设计等相关工作人员提供参考。

关键词：变电站;户外照明;投光灯照度计算

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户内变电站的屋外场所应设置正常照明，并根据实际需要在主要出入口设置应急照明。户内变电站围墙内需要提供照明的屋外场所主要是道路，站内环形道路。本文以某钢铁公司一座220kV新建户内变电站为例，按有人值班站设计，高压电气设备均采用户内布置，无户外高压配电装置。本站户外照明的作用主要是提供道路照明，以满足运行值班人员夜间走动需要，以及提高SVC室区域的照度。本站户外照明设置一般照明和局部照明的混合照明方式。

站区场地为梯形状，东西方向（北侧）长度约138.5m，东西方向（南侧）长度约102.30m，南北方向长度约62.90m。站区围墙内用地面积0.8hm2。有一幢配电装置楼和一幢SVC楼，总建筑面积6740m2。SVC室一层为南北架空，柱距为12米、6米，为增加SVC室作业面以及邻近周围的照度，在该区域的围墙边增设户外照明灯。

一、设计原则

根据国网公司通用设计，户外照明采用节能型投光灯。本站站区道路照明采用在建筑物屋顶装设大功率节能型投光灯的方式。为增加SVC室的作业区照度，在所属区域的围墙边增设节能型投光灯。照明标准值、照度均匀度和统一眩光值应按相关标准确定。根据DLT5390-2014《发电厂和变电站照明设计技术规定》，户外各场所的照度见下表1：

选择投光灯的显色性应符合使用场所对显色性要求，一般应选Ra≥80的光源，同时应选取与照度高低和环境相宜的色温。

大功率投光灯应选用节能型电感镇流器，功率因数cosφ≥0.9。

本站户外照明箱采用时间控制器对灯具开关进行时间控制，安装于配电装置楼警卫室，进线电源从站用电系统引接，照明系统采用三相五线制、安全接地线单独敷设。

二、投光灯的照度计算

本站道路照明采用投光灯，沿站内环形道路均匀布置于建筑物屋顶。

2.1在确定设计方案时，可采用单位面积容量法估算照明用电容量。站区围墙内面积A=0.79hm2，Emin=10lx，采用400W金属卤化物灯，求总功率和灯数。

根据公式PT=P*A （1）

式中PT ———投光灯总功率，W;

A ———被照面的面积，m2;

P ———单位面积功率，W/m2。

根据公式P=m*Emin 当采用金属卤化物灯时，m=0.064

2.2在初步设计时，采用平均照度法计算。平均照度法计算公式

式中Eav ———被照面上的水平平均照度，Lx;

N ———投光灯盏数;

Φ1 ———投光灯中光源的光通量，lm;

U ———利用系数，此处取0.35。;

η ———灯具效率;

A ———被照面的面积，m2;

K ———灯具维护系数，此处取0.65。

本站安装400W金属卤化物灯（Φ1=36000lm），灯具效率η=0.75，安装高度为23米，被照面积为7910m2，当安装13盏投光灯时，求其平均照度值。

由式（3）得

2.3在施工图设计时，采用点照度计算法计算。依据《发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390-2014，以主干道一点为例计算该侧楼顶投光灯对道路中心点产生的水平面照度。

多个相同点光源投射到同一点时，其水平面照度计算公式

（a）配电装置楼顶投光灯平面布置图，1，2，3代表金属卤化物灯，A为所需计算照度的点。（b）灯1的高度及与A点的几何关系。

如图1所示，配电装置楼顶靠近左侧道路装有3只RJ-GC888-D8-B（400W）型工矿灯具，内装400W金属卤化物灯，投光灯安装高度H=23米，同侧两灯间距19米，每个灯具的光通量为36000lm，灯具光源1000lm光强分布见下表2：

灯具维护系数K=0.65，求左侧道路中央点的水平面照度值。

本站采用在SVC楼顶均匀布置8盏投光灯，配电装置楼顶布置5盏投光灯，经计算，道路照明的水平面照度能满足规范要求。投光灯采用支架安装，支架高度1.5米。

三、结论

本站户外照明采用节能型投光灯400W共17盏，其中用于道路照明13盏，用于SVC室邻近区域照明4盏。投光灯安装于建筑物楼顶，采用支架安装高度1.5m，此种布置方式可获得均匀的照度并可防止出现眩光和阴影，且经计算照度满足规范要求。

参考文献：

[1]国家能源局.DL/T5390-2014发电厂和变电站照明设计技术规定.北京：中国计劃出版社，2014.

[2]北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册（第三版）[M].北京：中国电力出版社，2017

作者简介：顾新，1972年出生，女，籍贯：安徽省长丰县，现任浙江城建煤气热电设计院有限公司工程师职务，学士学位，研究方向（电气设计）。