復件 新校區(qū)生活區(qū)一期路燈節(jié)能改造方案[1]_secret

1、PAGE PAGE 8某大學新校區(qū)生活區(qū)一期路燈節(jié)能改造方案一、用電現狀大學校新校區(qū)生活區(qū)一期共有92盞路燈，使用的150W金屬鹵化物燈，燈桿中有36W的T12熒光燈作為效果燈，加上整流器的功耗，每盞路燈的有功功率約為210瓦，總功率約為20KW；照明時間一般在下午六點至次日清晨六點；電壓普遍在400V左右，后半夜更高；功率因素約在0.85左右，有較大的提升空間；3次、5次諧波較為嚴重，超過國家規(guī)定的標準；三相不平衡較為嚴重，有較大的零序電流；使用簡單控制，存在著較大的浪費；缺乏相應的維護規(guī)定，維護情況較差。二、解決方案傳統(tǒng)的節(jié)能措施一般為：隔盞開燈；分時段控制；單燈補償；更換燈效高的光源。上

2、述方法有的投資大，有的以犧牲舒適度為代價，都不是理想的節(jié)能措施。根據現代節(jié)能理念 “省著用不如用著省”，建議采用智能三相終端控制系統(tǒng)(UPC-D)進行電效改造，可收到明顯的節(jié)能效果。三、節(jié)能原理分析1、影響用電效率的因素：用電系統(tǒng)及用電設備能否經濟有效地運行，取決于供電質量與用電質量。而供電質量是指供電電壓的波動、波形的優(yōu)劣和諧波份量等；用電質量是指用電設備的用電效率。具體可從以下幾個方面來分析：供電電壓：在供配電系統(tǒng)中，供電部門為避免或減少送電過程中的損耗和緩解負荷高峰時未端用戶出現電壓過低的現象，往往采用提高輸送電壓的方法，因此用戶側或設備側實際承受的電壓往往會高于用電設備的額定電壓值，波

3、動范圍約為10%。過高的供電電壓不僅不能使設備或電力能源經濟有效的運行,反而增加電費開支,并且造成設備的壽命縮短,增加設備維護工作量和維護成本。路燈系統(tǒng)由于其線路長的特點,輸出側的電壓較高，路燈的運行需承受230240V的過電壓，從P=U2/R得知，用電設備消耗的功率與其電壓的平方數成正比，電壓加大，大量的電能被浪費，而且燈具長期在過壓的情況下運行，燈具和整流器的壽命明顯縮短(一般情況下，超過額定電壓1%，光源使用壽命減少6%)，造成燈具故障率的增加；同時故障率增加不可避免造成檢修任務的加大，致使人力、物力資源的進一步浪費。供電的三相平衡：正常情況下，用電設備應工作在三相負載電流平衡、三相電壓

4、對稱的條件下，這樣整個用電系統(tǒng)最為經濟。但是事實上，絕大部分用電系統(tǒng)都存在著三相不平衡問題。由于三相電源不平衡造成零序電流過大、零點位移和三相電壓不對稱，這會引起線路電能損耗增大，比基本損耗大幾倍甚至十幾倍，是一個不容忽視的環(huán)節(jié)而應予以克服。諧波和功率因數：諧波使電能的生產、傳輸和使用的效率大大降低；線路功率因數低，造成線損增大。2、解決以上問題的辦法：針對以上存在的問題，要讓照明系統(tǒng)的電能效率得到有效提升，方法基本有三：使用高效光源：使用高效的照明燈具，使其照度增加。照明的智能化：即以解決半夜燈問題為主的智能照明系統(tǒng)，依據道路及周邊環(huán)境的亮度變化，提供滿足行人可視要求的自適用照明系統(tǒng)。降低線

5、路損耗：可以使線路損耗與整流造成的線路污染與能效降低而使損失最低。三、智能三相終端控制系統(tǒng)(UPC-D)簡介1、系統(tǒng)概況某公司提供智能三相終端控制系統(tǒng)采用全固態(tài)帶微處理器控制，三端雙相晶閘管結構和無轉折波形切削技術，使得通過燈具的電流有效降低波形更平滑、均勻；確保燈光負荷運行穩(wěn)定，照度損失最小化。當滿電壓時晶閘管處于短路狀態(tài)，以減少不必要的損耗，可使產生的諧波及射頻干擾最小化，達到最大的節(jié)能效果，并可以延長燈具的使用壽命，降低維護費用。主要設計用于各類燈光的節(jié)電控制，可連續(xù)監(jiān)控和調制交流正弦波，通過其獨特的軟件控制，可有效實現節(jié)電、平衡輸出功率的功能。并且安裝靈活簡便，投資回報率高。外殼通風良

6、好，可適應惡劣的工業(yè)環(huán)境。2、系統(tǒng)參數額定電壓220V，單相 50HZ額定電流 16A-250A節(jié)電率 ：20%，30%，40%，50%四檔可調通電9分鐘延時進入節(jié)電狀態(tài)，允許燈具和鎮(zhèn)流器有足夠的啟動和預熱時間。帶綠色LED診斷指示燈故障自動旁路功能非相控調整專利技術，不產生任何高次諧波自動節(jié)電，無需專人看護和維修長達15年的使用壽命3、原理及功效 工作模式圖1 數碼三相終端控制器的工作模式圖2 數碼三相終端控制器原理（輸出電壓及電流波形）UPC-D投入后，首先以滿電壓在預設的預熱時間段內運行（參見圖1的段）；預熱時間過后，節(jié)電器的輸出電壓開始平滑下降（參見圖1的段），直至輸出電壓降至預設的節(jié)

7、電水平，并保持這一水平穩(wěn)定運行（參見圖1的段）；當節(jié)電水平設置值改變或節(jié)電控制信號斷開，輸出電壓將改變?yōu)樾碌墓?jié)電水平或恢復滿電壓輸出（參見圖1的段）。 工作原理智能三相終端控制系統(tǒng)采用微處理器控制的三端雙向晶閘管結構和無轉折波形切削技術，使得通過燈具的電流有效降低，波形更平滑、均勻；確保燈光負荷運行穩(wěn)定，照度損失最小化。當滿電壓輸出時，晶閘管處于短路狀態(tài)，以減少不必要的損耗。節(jié)電功能是通過調節(jié)晶閘管的觸發(fā)角，使輸出的交流電壓正弦波產生相應的“切口”，從而降低輸出電壓的方均根值來實現的?！扒锌凇痹酱?，節(jié)電的幅度越高?！扒锌凇被蚬?jié)電幅度可以通過節(jié)電水平參數的設置來調整。其原理圖如圖2所示。UPC-

8、D獨特的晶閘管相控技術可使得產生的諧波及射頻干擾最小化。 功效：智能三相終端控制系統(tǒng)自身不產生諧波，不對電網產生任何電磁干擾和污染，同時一定程度上能抑制從電源側輸入的諧波，從而減少了諧波對負載設備的沖擊，并一定程度上節(jié)約電能。具備改善負載功率因數的功能，提高幅度約10%，同時吸收無功功率，減少功率損耗，提高設備的電能使用效率。能大幅度降低用電負載從電網索取的電流，一般要降低10%-30%，達到了節(jié)電和降低用電設備、配電線路容量的雙重目的，減少增容費用的支出。運行時能夠起到在一定范圍內調整三相電源不平衡的作用，使用電設備在三相電源平衡、對稱的狀態(tài)下經濟運行。過對供電電壓調整使光源工作在最經濟的狀

9、態(tài)，讓光源在功效不變的條件下，從電網汲取較小的能量，也就是提高變壓器和用電設備（光源）以及供電線路的用電效率和功效。用戶可以根據自己的實際情況選擇一種優(yōu)質、穩(wěn)定、最經濟的工作電壓模式給設備使用，并以此達到節(jié)電和電效改善的目的。4、智能三相終端控制系統(tǒng)的布控 布控示意圖最有效的布控位置示意 接線示意圖A B C N 啟動開關 智能三相終端控制系統(tǒng)(UPC-D) WwNC相NB相NA相六、生活區(qū)路燈進行電效改造的投資回報分析1、年節(jié)約電費(每天按使用12小時、每度電按0.60元計)年用電量=總負載年運行時間=（210W 92盞） （12小時 365天）=8.46(萬度)年用電費=年用電量 電價=8

10、.46 0.60=5.08(萬元)根據該區(qū)用電現狀，進行電效改造節(jié)電率謹慎測算可在25%以上，按25%進行計算，則年節(jié)電費用為：年節(jié)約電費=年用電費 節(jié)電率=5.0825%=1.27(萬元)2、年節(jié)約維護費用：電效改造后可節(jié)約的維護費用主要體現在延長光源使用壽命方面，根據以上分析，經改造后的光源壽命強延長20%以上，即原可使用兩年的光源，改造后可多使用4個月。如果每套燈具按100元計，則每年節(jié)約費用1533元。3、年投資收益(節(jié)約支出)=年節(jié)約電費+年節(jié)約維護費用=12700+1533=14233(元)4、投資成本=節(jié)電產品價格+安裝調試費+輔助材料費=3.25+0.07+0.15=3.47(萬元)5、投資回報率=年投資收益 / 投資成本=14233 /34700萬元=41.02%6、投資回報期=投資成本/年投資收益=34700/14233=2.43(年)7、靜態(tài)投資收益=年投資收益使用壽命投資成本=(127