节能设计专项方案.doc

路灯节能设计方案

路灯照明节能技术及产品简介
近年来人们为保护地球资源，改进生活环境，掀起了一场“绿色革命”风暴。
“绿色照明”是“绿色革命”一某些，是世界照明史上全新理念，它规定照明光源和与之配套器件都必要节电节能，并且不能导致直接或间接光污染，这就对照明提出了更高规定。国家正在大力倡导节能减排，改进当前照明方式，势在必行。
以往对一种节能产品，往往一哄而上，对其特点、长处以偏概全。从实际出发，结合本地照明状况和需求，以自身产品为依托，对当前道路照明产品提供与之配套产品，达到最佳效果。

一、 路灯节能产品发展历程简介
² 第一代路灯节能产品（可控硅斩波降压节电装置）
采用可控硅等有源元件，运用可控硅斩波原理，通过晶闸管导通角，对供电电压进行控制。将电网输入正弦波电压斩掉一某些减少输出电压平均值，以达到控压节电目。
其原理如下图：

电压 电压曲线（正弦波）

时间

节 电 量

然而，正是由于可控硅降压特性，就决定了该装置在用电高峰电网电压偏低时，将使路灯设备在低电压运营而减少光源照度并导致光源熄弧现象。
此外，由于是斩波降压，而导致电压波形歧变，使电压无法实现正弦波输出，由此产生大量谐波，不但对电网导致严重污染，并且会损害单灯补偿电容，危害极大。因此，该种节电方式已逐渐被裁减。

² 第二代路灯节能产品（）

1、 自耦变压器降压节电装置
根椐输入电压高低不同，通过一种自耦变压器机芯，连接该变压器不同且固定抽头，将电压减少10V、15V、20V，以达到降压节电目。
这种节电装置长处是能实现电压正弦波输出，构造和功能相对简朴。但由于其核心部件是一种多抽头变压器，变压比是固定因此一旦抽头接线固定，则所减少电压就是固定值。
电 峰时电压 节电器工作电压
压
谷时电压

最佳照明电压

过压工作区节电 欠压工作区不节电
时 间

如图，当电网电压波动时，节电装置输出电压也会波动。

电网电压高时，节电率不是最佳状态；电网电压低时，就也许浮现欠压熄弧现象，甚至低得连灯具都无法正常点亮。这样灯具工作性能和使用寿命将受到严重影响。
BEJD-XX系列节电器重要功能
1、 节约电能
输入电源(交流50Hz)
节电率
245V
32%
235V
26%
225V
19%
215V
11%
表 一
从送电线路和电机绕组损耗公式PCU＝I²R来看，减少电流值对铜损就会有较明显减少。特别是在较长线路和（或）过载电流大线路上，安装本节电器再加入就地无功电容补偿，会获得更佳省电率。减少电耗10－35%。

2、 消除高次谐波
特别是三次谐波节电效应，通惯顾客会由于在用电网络中浮现各种高次谐波分量而使用电设备损耗加大（特别是接近有大型整流负荷或大型多极水输发电机组附近顾客，状况更为严重）。同步也影响了电度表及其她计量装置精确度。
安装本节电器后可以消减一半以上高次谐波分量，同步更起到明显省电效果。

3、 平稳电压瞬间波动
从电力系统闪变曲线图可以看出，相邻送电线路如果发生故障或扰动，就会波及到整个工作线路上电压稳定，这种扰动有时会长达数小时以上。
由于本智能数字节电装置采用了最抱负磁性材料和特殊构造，能使得电力线路中电流和电压瞬间变动变得平稳。因此，安装本智能数字节电器后，可及时平稳这种电压波动。

BEJD-XX系列节电器特点：
1、 节电器自身功耗小，工作过程中电流不发生歧变，无谐波产生。
2、 实现对灯具软起动和软关闭，减少了冲击电流，延长了了灯具
使用寿命。
3、 三相独立可调，一相故障不影响其她两相正常工作。
4、 调压电路投入和退出采用无触点开关过零切换，无干扰产生。
5、 减少电耗10－35%；保护用电设备不受瞬流和浪涌冲击，延长设备寿命35－40%，延长灯具寿命70－80% ，从而减少维护费用和工作强度。
6、
重要技术参数
1、 环境温度： -25℃ ～ 55℃。
2、 工作温升： 60℃如下。
3、 大气压力： 79.5 ～ 106.0KPa(海拔m如下)。
4、 工作电压设定范畴： 210V ～ 225V，AC50HZ。
5、 波形失真：无
二、 电压偏低路段建议采用高压钠灯电子镇流器
当前被大量使用电感镇流器由于都是铁芯式镇流器，其物理构造决定了它有如下无法克服先天局限性：
l 铁芯式电感存在着电磁涡流，因而会产生升温发烫（可达100℃以上）、声频共振和对其周边物体电磁干扰等现象。这些无法克服物理因素，除了影响设备自身，还对周边环境导致电子污染。
l 电子镇流器在电路中只是在启动时起到高压击穿气体放电作用，当灯管点亮后便不起作用，但电感镇流器却因仍串接在电路中而消耗着50W—70W电能，因而是高耗能部件。由此使得高压钠灯功率因数只能在0 .4—0.7之间徘徊。
l 电感镇流器在触发启辉产生高压击穿气体同步会产生强电流。而这会加速灯管老化，缩短灯管使用寿命、加重线路负荷。特别是当电网发生瞬时断、通、闪、变或不稳定变化时，瞬间叠加大电流会导致灯管、镇流器、触发器和补偿电容器损坏。严重时还会损坏输变电设施。
l 适应性差，合用电压范畴窄，低温下起动难。
l 由于电网50Hz工频作用，会导致噪声和灯光频闪。
l 电感镇流器还必要与触发器和补偿电容器配套使用，多器件线路连接方式，不但使安装维护很麻烦，也是导致整套钠灯不稳定工作重要因素。
l 电感镇流器需大量铜、铁、矽等有色金属材料。消耗大量而宝贵矿藏资源。
l 由于启动电流过大，不但要考虑线损因素：增长电线线径，加大电气设备容量，还需采用分片启动方式，添置更多辅助电器设施。

电感镇流器所无法克服先天局限性在某种限度上不但挥霍电能、矿藏资源和污染环境，还大大影响和限制了高压钠灯使用环境和使用寿命。也使得寻常维护保养工作变得极其繁重。

高压钠灯电子镇流器
通过不断努力、认真总结、博采众长、创新突破，终于研制出新一代高压钠灯电子镇流器。它比当前使用电感镇流器延长灯管寿命一倍以上，节能省电30%，重量轻，无噪音、无辐射、无频闪、对电网无污染，从主线上克服了当前电感镇流器诸多缺陷。使得高压钠灯稳定性和可靠性有了突破性提高。
电子镇流器与电感镇流器性能比较
电子镇流器自身功耗≤10W，功率因数≥0.99，启动电流低于工作电流，对照明设施节约有功功率约25%；对电网输电损耗减少达80%；对供电系统容量（VA）需求减轻60%以上，大大减轻了线路变压器、电缆和开关负荷。
根椐各地节电规定和大某些都市分全夜灯、半夜灯实际状况。按250W钠灯平均每天工作7.5小时，作如下实测数据比较：
项目
电子镇流器
电感镇流器

带补偿电容
无补偿电容
启动电流（A）
0.30
2.87
3.87
工作电流（A）
1.19
1.73
3.00
有功功率（VA）
256
310
310
视在功率（VA）
258
381
763
功 率 因 素
0.99
0.80
0.40
工 作 效 率
95%
82%
82%
线 损（W）
27
54
216
线 损 率
9%
15%
41%
年耗电费（元）
437.1
635.5
1102.02
使用寿命
可维修后重复使用
普通作报废解决
年综合节约（元/只）

198.4
664.92
按华东地区220V/50Hz电网每度电费0.61元计算。
由于材料行情及政策变动，以上数据仅作供参照。
这其中不涉及启动时电感镇流器瞬时大电流损耗及灯泡折旧。由于，电感镇流器瞬时启动时峰值电流是平均电流二倍，而电子镇流器瞬时启动电流只是平均电流一半，其启动功率损耗则更小。
电子镇流器投资分析
电子镇流器除了自身功耗低、功率因素高等特点外，还由于采用了电子软启动方式，使其在瞬时启动时电流只是平均工作电流一半。因此从主线上克服了电感镇流器在触发起辉同步会产生强电流弊端。这样一来对电网输电损耗减少达80%；对供电系统容量（VA）需求减轻60%以上。也无需采用分片启动方式，节约了工程建设投资。由于电子镇流器性能可靠，也使得高压钠灯维护成本大幅地下降。

以装配400只，250W高压钠灯及镇流器照明系记录算
器 材
电子镇流器（万元）
电感镇流器（万元）
镇流器
11.20
5.20
灯管及配件
2.80
2.80
变压器
(150KVA)2.00
(500KVA)6.3
低压电力线
(3×160)63.20
(3×250)101.60
低压开关柜
4.00
6.50
灯杆灯具
78.40
78.40
共计
161.60
200.80
记录成果：1. 减少工程投资39.20万元。
2. 年节约电费和维护费用10.80万元。
由于材料行情及政策变动，以上数据仅作供参照。

由于电子镇流器采用是软启动技术，小电流迅速启动和电流平缓到达方式，从主线上避免了高启动电流对灯丝冲击。比电感镇流器延长钠灯使用寿命一倍以上。本产品还可挽救70%以上电感镇流器难以启动已老化钠灯灯泡，使其起死回生。
此外，软启动功能，解决了照明系统多灯同步启动时会引起配电设备跳闸和启动时对电网产生严重干扰问题。

启动时电流波形曲线示意图

电感镇流器 电子镇流器
综上所述，可以看出，使用牌电子镇流器后，无需再使用其她各种节电器和降（调）压设备。既能大幅减少对路灯工程投资，又能大大节约路灯维护费用并减少工作人员劳动强度。是真正实现高效、节能、环保绿色照明事业抱负选取！
三、 非中心商业区建议采用变功率镇流器或单灯节电器。
变功率镇流器/单灯节电器工作原理
依照不同步段、不同路段对照度不同需求，实行智能化控制，实现按需所供，避免挥霍。兼顾克服电网电压波动、弥补集中调压式因线损电压减少带来对灯具寿命影响。
本产品运用扼流线圈减少电流，达到减少功率目。扼流线圈切入受MCU电路控制，运用嵌入式单片机对扼流线圈实现智能控制。在保存路灯原有线路基本上，增长节能扼流线圈及MCU智能控制电路，进行降电流节能。
1、 检测交流电压，当电压高于设定值10s~30s以上，启动节电输出，让灯工作于节电状态。
2、 控制器工作后，对灯工作时间进行计时，当达到设定期间后，自动进入节电状态。
产品特点：
1、 节电效果明显；
2、 安装、接线以便；
3、 有防止雷击等安全办法；
4、 双电压检测，采用滞回比较方式防止误动作；

四、 建议安装BEWJ-08型照明无线监控系统。
当前，路灯照明和景观照明已成为都市当代化建设重要构成某些。当代化路灯照明设施，需要有当代化管理手段。
老式路灯管理方式，重要是依托路灯维护人员在晚间开车巡视。这种被动巡逻方式，对路灯设施被盗和故障发生往往反映滞后。先进照明设施和落后管理方式之间，未能协调发展矛盾已越来越突出。因此，建立“照明设施无线监控管理系统”已是当务之急。
“BEWJ照明设施无线监控管理系统”是采用高科技手段、根据科学运营方式对照明设施进行实时远程监控和管理。监控系统不但能使工作人员在故障发生后，及时发现故障地点、得知故障类型，无需再派人员、车辆每晚处处巡逻，并且能使照明时间、照明亮度最合理，大大节约了能源、人力、物力；极大地提高了路灯管理部门应急反映能力；提高了照明系统运营质量和自动化管理水平。从而，更好地维护了政府形象。
有了该系统对全城路灯进行实时调控，可保证安全、节约、合理照明效果。
路灯照明节能方案
咱们依照上述产品特点，结合路灯线路实际状况，提出两种方案。
方案一
² 四十台专用变压器采用节电柜
项 目
降压前
线路电压
降压后
线路电压
降压后
节电率
节电时间比率
总节电率
专用变压器
加节电柜
230V
200V
25%
50%
15%

项 目
额定电流
数量
单价
共计
安装调试费
节电柜
150A
40
23200.00
928000.00
10%

注：实际节电率与各线路实际电压和路灯控制方式关于。

² 三十六台干式变压器采用节电柜
项 目
降压前
线路电压
降压后
线路电压
降压后
节电率
节电时间比率
总节电率
干式变压器
加节电柜
230V
200V
25%
50%
15%

项 目
额定电流
数量
单价
共计
安装调试费
节电柜
80A
36
19600.00
705600.00
10%

注：实际节电率与各线路实际电压和路灯控制方式关于。

76台控制箱采用路灯专用节电柜，顾客自行安装，节能设备费用为163.36万元。以安装节能设备前，全年路灯电费600万计算，大概两年收回投资。
监控防盗终端0.88万元/套（送简配控制中心一套）。
方案二
采用预置时间变功率节电镇流器
² 400W节电镇流器
节能数据表
项 目
降压前
功 率
降压后
功 率
降压后
节电率
节电时间比率
总节电率
节电镇流器
400W
250W
37%
50%
> 18%

节能设备费用表
项 目
规 格
数 量
单价
共计
安装调试费
节电镇流器
400W/250W
1000
498.00
498000.00
12%

² 250W节电镇流器
节能数据表
项 目
降压前
功 率
降压后
功 率
降压后
节电率
节电时间比率
总节电率
节电镇流器
250W/150W
250W
40%
50%
> 20%

节能设备费用表
项 目
规 格
数 量
单价
共计
安装调试费
节电镇流器
250W/150W
1000
398.00
398000.00
12%

采用预置时间变功率节电镇流器，顾客自行安装，节能设备费用为89.6万元。大概两年内收回投资。
监控防盗终端0.88万元/套（送简配控制中心一套）。

闵泰路路灯照明节能方案
咱们依照节电器产品特点，结合闵泰路路灯线路实际状况，拟采用预置时间节电器节能方案。

² 单灯节电器工作原理
依照不同步段、不同路段对照度不同需求，实行智能化控制，实现按需所供，避免挥霍。兼顾克服电网电压波动、弥补集中调压式因线损电压减少带来对灯具寿命影响。
本产品运用扼流线圈减少电流，达到减少功率目。扼流线圈切入受MCU电路控制，运用嵌入式单片机对扼流线圈实现智能控制。在保存路灯原有线路基本上，增长节能扼流线圈及MCU智能控制电路，进行降电流节能。
3、 检测交流电压，当电压高于设定值10s~30s以上，启动节电输出，让灯工作于节电状态。
4、 控制器工作后，对灯工作时间进行计时，当达到设定期间后，自动进入节电状态。

² 产品特点：
5、 节电效果明显；
6、 安装、接线以便；
7、 有防止雷击等安全办法；
8、 双电压检测，采用滞回比较方式防止误动作；

² 250W节电器节约数据对照表

节能设备费用表
项 目
规 格
数 量
单价
共计
备注
节电器
250W/150W
500
190.00
95000.00
约两年内
收回投资

节能数据表
项 目
降压前功率
降压后功率
降压后节电率
节电时间比率
总节电率
节电器
250W
150W
40%
50%
20%

节能设备费用表
项 目
规 格
用电量/年
节电量/年
电价
节约费用
数 量
共计
节电器
250W/150W
850度
170度
0.65
110.00
500
55000.00

闵泰大道采用预置时间节电器，节电器费用为9.5万元。大概两年内收回投资。