摘要：随着社会工业化和城镇化水平的不断提高，用电负荷不断增长，造成巨大的能源消耗，给社会的能源储备和环境造成巨大压力。因此发展低能耗、低污染、低排放的低碳经济已成为全世界的共识，国家提出建设资源节约型社会的发展方针，电网建设必须大力贯彻绿色发展理念。本文就绿色节能变电站设计中的电气节能和绿色照明进行分析，对变电站内电气节能知识有个系统的了解，以便充分挖掘节能潜能。
关键词：变电站；电气节能；绿色照明；节能设计；
绿色变电站指的是在变电站工作的过程中能够尽可能地节约土地、材料、水、能源等资源，污染少、效率高、能耗少，并且可以提供稳定、合适、安全的工作环境，能够做到人与自然和谐的变电站。绿色变电站建设理念体现了我国现阶段经济发展的要求，对推动经济和环境的和谐发展，以及推动我国电力产业的可持续发展具有重要作用。下面从变电站内输电、变电、配电和用电环节对电气节能设计进行阐述。
1 站内输电设备节能设计
（1）选择合适的高压导体。对较长的导线按经济电流密度来选择其载流量，减少输电损耗。选择合适的外径，使其在1.1倍最高相电压下不致产生电晕损耗。
（2）选择合适的节能金具，电气接续类金具的能耗为交流电流引起的导体的电阻损耗及集肤效应、邻近效应、磁滞和涡流所引起的附加增量损耗的总和，其中电阻损耗为主要损耗。电气接续类金具主要包括压缩型设备线夹、T线夹、耐张线夹及接续管等，金具压接后要去除表面毛刺，以防产生电晕。
（3）管形主母线终端要安装屏蔽终端，以防产生电晕损耗。
2 站内变电设备节能设计
（1）主变压器应选用低损耗节能型产品，应根据现有规程规范确定所应满足的最低损耗限值，并结合目前国内外制造商的制造水平合理制定不同水平的损耗目标值。110kV变电站采用油浸自冷式，减少冷却风扇的用电损耗。
（2）主变压器10kV侧采用铜排，减少有功损耗。
3 站内配电设备节能设计
（1） 站用变压器应选用11型及以上低损耗、节能型产品；经过经济技术比较，可采用非晶合金型变压器。户内布置的站用变压器应采用带金属箱体的干式变压器，以节省占地面积。
（2）并联电容器装置的串联电抗器电抗率选择宜根据电网条件与电容器参数经相关计算分析确定。仅用于限制涌流时，电抗率取0.1%～1%；用于抑制谐波，当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为5次及以上时，宜取4.5%～5%，当背景谐波为3次及以上时，宜采用4.5%～5%与12%两种电抗率混装。
（3）所有配电线路均采用铜芯线，减少线损。
4 站内用电设备节能设计
??（1）空调节能： 由于变电站自身工艺和布置等方面的特点，不同房间的人员流动及节能要求不同，因此，建议在空调设备选择上本着因地制宜的原则，根据工程所在地、工程布置和运行使用等具体情况进行选择。另外，变电站宜选用能耗等级为2级及以上的空调设备，满足节能要求。
（3）通风机节能：变电站内使用了大量的风机，除了一部分风机作为事故排烟用外，在主变室、站用变室、电容器室等较大的设备室内，通常会使用风机进行换气降温。而对于全户内GIS站主变室的风机功率最大，发热量大且通风较差的主变室，风机耗电较大。
为达到节能降耗的要求，变电站通风机应选用高效低噪声风机，使噪声治理从声源上得到控制。建议采用t35-11系列轴流式风机。该系列与老式风机相比，具有流量大、运转平稳、耗电省、效率高、风量大、噪声低等优点。对于全户内GIS站主变室的大功率风机可以采用变频调速控制，以利于节能和减少噪声。
（3）水泵节能：消防水泵采用节能型电机，生活给水设备采用变频、叠压等节能型给水设备。
5 绿色照明设计
5.1 充分利用自然光源
由于自然光源具备可再生的特点，并且属于环保清洁能源，在进行照明设计时，遵循绿色照明设计理念，优先考虑充分利用自然光源。要将人造光源与自然光源充分融合，以此来保证最大程度上的降低能耗。
5.2 正确选用照明功率密度值
变电站内照明功率密度值应不高于规范DL/T 5390《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》中的现行值。宜选用高效节能灯具，以达到节能降耗的目的，如T5型荧光灯、太阳能灯、LED灯等光效比高的灯具，照明功率密度值不宜高于规范DL/T 5390《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》中的目标值。
5.3 使用高效光源
??在进行照明光源选择中，以LED节能灯为主，主要是因为LED节能灯无论是在使用寿命还是在高效节能方面上都优于白炽灯，达到建筑照明电气节能设计的最终目的。LED灯照明主要靠发光二极管实现，在少数载流子与多数载流子复合作用下，会将多余能量通过光的形式释放出来，实现电能到光能的转换。
LED在使用过程中与传统照明设备比较具备很多优点,传统白炽灯光效仅有10Lm/W，而LED灯的最低光效为80Lm/W，因此LED灯的节能优势更为明显，在照度一致的前提下，其消耗的电能只有普通白炽灯的10%。
环保特征：LED灯不存在汞类和辐射物质，不会对生态环境造成后患影响，而且LED灯使用寿命长，正常使用时间平均可达60000小时，安全可靠。在低电压状态下LED灯仍然可正常工作，例如驱动单个发光二极管时仅需3V左右的电压即可，这样不仅提高了整个照明系统的普适性，而且能避免火灾发展，保证照明系统的安全性。
LED光源可以根据室内的光线强度来进行自动的调节，这样便可以有效避免照明系统对于能源的过度消耗。所以在对照明系统进行设计的过程中，应该尽量使用LED节能光源。具体设计时，应该充分考虑使用环境和位置来选择最为妥当的控制方式。
5.4 镇流器节能设计
镇流器节能效果的好坏对照明质量将产生直接性的影响，在选择镇流器方面需秉持节能型发展原则，合理挑选使用年限相对较长、运行机制稳定、耗能少、价格合适的电子镇流器。
5.5 正确选用照明控制方式
?? 户外照明宜采用自动节能控制，道路照明、场地照明及围墙照明采用分开关控制。对经常无人使用的场所、通道、出入口处的照明，宜设单独开关分散控制。户内建筑的通道照明宜设感应控制。
5.6 实现照明控制自动化
?? 对于变电站户外照明可以采用智能照明控制系统技术，实现多样化的控制模式，与其他系统相互连接，完成系统集成功能；利用系统配备的监控软件，可监控建筑所有控制设备的工作状况。
5.7 照明方式
照明方式宜采用直接照明方式，不宜采用间接照明方式。在满足灯具最低允许安装高度及美观要求的前提下，宜尽可能降低安装高度，以节约电能。
?5.8新能源利用
?? 自然条件允许时，宜局部采用太阳能灯；经技术经济比较，可开展光伏发电、风能接入站用电系统的试点应用，为照明等生产辅助性负荷提供电能。在有人值守变电站，站前区的照明可采用风光储一体的照明灯具。
6 结语
??综上所述，将绿色、环保的设计理念引入变电站的建设中是切实可行的，充分利用电气节能技术来降低变电站的电能损耗，降低企业成本，减少对环境的污染。与国家建设资源节约型、环境友好型的发展战略方向相一致，值得努力去推广。
参考文献：
[1]绿色节能在变电站设计中的应用[J]. 宋强. 电力设备.2017（9）
[2]绿色照明与建筑照明节能设计[J].李淑芳.电力设备.2018（15）
[3]建筑电气节能设计及照明节能设计探究[J]. 张凤志. 防护工程. 2019(10)
作者简介：郭红兵（1967），男，湖南双峰人，本科，注册电气工程师（发输变电），主要从事变电一次设计工作。