分析港口電氣節(jié)能技術(shù)

李木子，魏 娜（ .大連市水運工程質(zhì)量監(jiān)督站，遼寧 大連600； .大連中交理工交通技術(shù)研究院有限公司，遼寧 大連 603）

分析港口電氣節(jié)能技術(shù)

李木子1，魏 娜2
（ 1.大連市水運工程質(zhì)量監(jiān)督站，遼寧 大連116001； 2.大連中交理工交通技術(shù)研究院有限公司，遼寧 大連 116023）

本文主要分析港口用電的各個方面的節(jié)能措施。主要從船舶岸電、配電電壓等級、變壓器選擇、負(fù)荷計算、室外照明和無功補償?shù)确矫孢M(jìn)行分析。

港口電氣；電氣；節(jié)能技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，港口用電設(shè)備不斷更新?lián)Q代，更便于操作人員操作和檢修。在考慮提升電氣系統(tǒng)的使用效率的同時，如何降低設(shè)備能耗，節(jié)約能耗已逐漸引起重視。

本文從以下幾個方面分析港口用電設(shè)備的節(jié)能措施，實現(xiàn)節(jié)能目的，降低運行成本。

1　采用船舶岸電

綠色港口，是號召相關(guān)港口企業(yè)積極響應(yīng)國家節(jié)能減排政策，大力推進(jìn)岸電項目改造。當(dāng)前，船舶逐步向大型化、豪華型方向發(fā)展，由此帶來了船舶靠泊期間產(chǎn)生柴油機(jī)噪聲和大量硫氧化物排放等環(huán)境污染問題，大力發(fā)展船舶使用岸電項目，對打造綠色生態(tài)港口，實現(xiàn)港口與城市環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

靠港船舶輔機(jī)發(fā)電，燃油消化量較大，污染物排放量增加。當(dāng)船舶靠港時，關(guān)閉輔機(jī)，借用碼頭岸電對全船供電，燃油消耗量和污染物排放量很小。

2　合理選擇配電電壓等級

合理選擇配電電壓等級是貫徹執(zhí)行節(jié)省投資和節(jié)能減排措施的關(guān)鍵問題之一。港口室外大型裝卸機(jī)械通常為大功率設(shè)備，一般超過160kW或200kW的大容量電動機(jī)，如果采用380V配電，由于運行電流、起動電流較大，機(jī)端電壓損失的比例大，故選用電纜截面積較大，同時造成的線路損耗較高，投資高，且電纜截面過大也給施工帶來了困難，較大的起動電流也給低壓電網(wǎng)帶來了更大的沖擊，所以該部分電動機(jī)采用6（10）kV配電，節(jié)省損耗，降低運行起動電流，減小電纜截面積，并減小電動機(jī)起動時對電系統(tǒng)的沖擊，同時節(jié)省投資。

3　合理選擇變壓器

變壓器在轉(zhuǎn)送電力的過程中要產(chǎn)生電能損耗，而且在整個供配電系統(tǒng)的電能損耗中所占比例客觀，因此合理選擇變壓器，將其損耗降到最低是節(jié)點措施中很重要的環(huán)節(jié)。變壓器的空載損耗是由鐵芯的漏磁損耗和渦流損耗組成。鐵芯的磁滯損耗和渦流損耗主要是與鐵芯的構(gòu)造及硅鋼片的性能有關(guān)。如果在保證芯柱截面不變的情況下，采取措施降低鐵芯磁通密度最大值或者降低鐵芯拐角處局部磁通密度，也會降低鐵芯空載損耗。

變壓器在功率傳輸中發(fā)生的消耗主要是由于電阻高低數(shù)值的不同而對電流產(chǎn)生不同的影響，為此要盡量選用電阻小的繞組（以銅質(zhì)材料為佳），此外將變壓器的負(fù)載率調(diào)制到75%～85%，就能夠發(fā)揮良好的節(jié)能效益。

同時，選擇新型節(jié)能變壓器，如SCB10型、SCB11型等，與老產(chǎn)品相比，其損耗大幅降低，而且重量輕、效率高，又節(jié)能。

4　負(fù)荷計算

為了節(jié)省配電系統(tǒng)投資，在進(jìn)行負(fù)荷計算時，檢修設(shè)備、消防設(shè)備以及備用設(shè)備不要算入計算負(fù)荷中，因為在使用檢修設(shè)備和消防設(shè)備時，會人為停止一部分工作設(shè)備和切除一部分非消防負(fù)荷，而備用設(shè)備一般不會和工作設(shè)備同時運行。

5　室外照明

合理選擇照明標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化照明設(shè)計方案。不同類型的港口或同一類型港口內(nèi)的不同部位的照度值不同。在符合現(xiàn)行國家規(guī)范《海港總體設(shè)計規(guī)范》及《室外作業(yè)場地照度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的前提下，根據(jù)港口的規(guī)模、性質(zhì)、夜間作業(yè)狀況等具體條件，選擇對應(yīng)的照度值及功率密度值。

目前，能源緊缺問題已經(jīng)成為影響中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的一個重要問題，充分開發(fā)利用太陽能是可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。港口照明消耗約占整個港口電力消耗的20%左右，降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑。太陽能LED光源將是室外照明可優(yōu)先選用的新型產(chǎn)品，無論是從性能、效果、經(jīng)濟(jì)方面都具有優(yōu)勢，是目前較為高效、節(jié)能和環(huán)保的照明設(shè)備。太陽能光源屬于低碳環(huán)保型產(chǎn)品，而且實現(xiàn)了節(jié)能減排的效果。新型太陽能LED燈與采用市電的高壓鈉燈的年能耗量對比（以道路長度1km為例）：

表1　

此表僅從電源能耗方面進(jìn)行分析，加之高壓鈉燈的維護(hù)費、運行費、電纜敷設(shè)費等，比太陽能路燈費用高，而且高壓鈉燈的燈具效率、顯色指數(shù)、功率因數(shù)和使用壽命都沒有太陽能路燈高。由此可見，太陽能光源是后續(xù)為發(fā)展節(jié)能環(huán)保事業(yè)的首選設(shè)備。

6　無功補償

全國供用電規(guī)格規(guī)定，10kV供電用戶的功率因數(shù)不得低于0.9，在考慮合理選用用電設(shè)備的基礎(chǔ)上，還要增設(shè)無功功率補償設(shè)備。一般采用裝設(shè)靜電電容器進(jìn)行就地補償，不能就地補償?shù)挠秒娫O(shè)備可在變電所的低壓側(cè)集中補償，變電所高壓側(cè)裝設(shè)的無功功率補償設(shè)備主要是平衡變壓器、高壓設(shè)備及高壓線路的無功功率。對于起、停頻繁，負(fù)荷變動速度快的港口裝卸機(jī)械的無功補償裝置宜采用動態(tài)無功補償裝置。從而減少無功損耗，改善電壓質(zhì)量。

7　結(jié)束語

電氣設(shè)計人員在進(jìn)行港口碼頭的電氣設(shè)計時，要充分將節(jié)能意識貫徹到實際中，通過對設(shè)備的合理選型，達(dá)到真正節(jié)約電能的目的。

［1］許威.高層建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)探討［J］.電氣應(yīng)用，2016（07）.

［2］李寵一.石化行業(yè)配電方案的對比與選擇［J］.電氣應(yīng)用，2016（05）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.059