港口电气的节能设计方法研究

卢舟虞世宇

摘要：本文首先对港口的主要好点设备进行了介绍，包括大型装卸机械设备、常用的辅助动力设备及室内外照明设备；接下来对港口电气设备节能措施进行了简单的分析，通过这些措施可以有效进行港口电气节能。

关键词：港口电气；节能设计

前言：港口的大型装卸设备及大功率照明设备会消耗很大的电量，其产生的损耗也很多，造成很大的经济损失，在节能减排的今天，对港口电气进行节能设计势在必行。

1.港口主要耗电的电气设备

港口的主要用电设备可以大致分为几类，包括装卸机械设备、辅助动力设备、室内外照明设备等。

1.1大型装卸机械设备

港口主要用来装卸货物的，通常所需要晕在的货物量较大，因此通常配备各种起重机，像集装箱岸边起重机、港口门座起重机、集装箱龙门起重机、龙门起重机、桥式抓斗卸船机、斗轮堆取料机、堆料机、装船机等。这些设备的耗电量通常很大，功率很高，在供电时如果距离较远就采用十千伏供电，配备变压器，如果距离较近就采用380V供电。这些设备都是短时工作制，主要用于装卸货物。

1.2常用的辅助动力设备

港口有一些辅助建设的设备，像水泵、风机、污水处理的设备以及空调和维修设施，这些设备大多都是长期工作的，耗电量较大。

1.3室内外照明设备

港口的货物运送有早有晚，所以配备明亮的照明设施是很有必要的，一般像综合楼、调度楼等地方通常采用荧光灯或者白炽灯进行照明；而仓库、车间以及其他重要的工作地方都是采用高压钠灯或者近路照明灯进行照明，特别是室外码头和道路上也要保持充足的照明，因此耗费的电量较多。

除此之外在电能的输送和分配的各个环节中还要产生电能损耗，以下就来谈谈港口工程设计中减少各个环节电能消耗的具体措施。

2、港口电气设备节能措施

2.1变压器节能设计

变压器是每条输电线路都要用到的，在变压的过程中会产生电量损耗，可以采用节能型变压器，选择铜线作为材料，铜线可以在一定程度上减少变压器的功率消耗量，同时应该控制变压器的负荷，不要一直满载甚至过载运行，在选择变压器的时候通常选择比额定容量高五分之一的变压器，这样运行时可以达到最低损耗，同时在变压器负荷发生变化时，可以灵活的对其进行投切，防止变压器轻载运行时造成过高的电能损耗。

2.2配电系统节能设计

电流在导线的传送过程中也会产生损耗，由于港口的电气用量较大，其面积大且用电范围广，经过较长的输电线路会造成更多的消耗，因此在港口的建设过程中应该合理的进行规划，确定还变电所的数量和配电半径，保证负荷位置尽量靠近变电所，较少线路上的电量损耗。同时也应该根据港口电气设备的容量和供电距离选择合适的电压，适当提高电气设备的供电电压可以减小电力线路的电流，从而减少输电过程中的电力损耗。配电变压器的出口处可能存在电流不平衡，设计配电系统时应尽量减少三相的不平衡度，保证变压器出口处的电流不平衡在10%以内，变压器支线首端的电流不平衡都控制在20%以内，中性线的电流不能超过额定电流的25%。

2.3电气配电线路节能设计

港口一个电气配电线路工程的线路长度高达万米以上，在电力输送的过程中会造成很大的电力损耗，且越长的输电线路造成的损耗也越高，因此在设计配电线路时需要重视减少电力线路。一般选择低压线路截面要以线路发热状况、电压损耗、机械强度等为依据，按照人稳定核验配电线路的最小截面。耗电量由导线中的电流和导线的电阻共同决定，由于电流通常是固定的，只有通过减小电力线路的电阻值控制线路的电能损耗，通过增加导线的横截面积以及减小导线的长度可以有效的减小导线的电阻，对减少电力线路的电量损耗具有较大的作用。

2.4装卸机械节能设计

港口的起重机种类较多，一般采用变频调速系统进行速度控制，起重机通过制动电阻释放运行过程中产生的下降动能和势能，设备运行过程中造成一定量的能源损耗，要减少能源损耗可以在起升系统中安装回馈装置，及时将制动电阻损耗的电能反馈到电网中，提高用电设备的功率，减小变频器产生的谐波干扰已达到节能省电的目的。除了起重机以外，皮带机控制的节能设计也是港口电气设备节能设计的重点，皮带机控制应用中央控制室进行集中控制，根据皮带机运行过程中的功率和电流量，设计合理的皮带机启动间隔时间，实际使用过程中要严格控制皮带机的流量，保证皮带机运行过程中保持最佳的符合负荷状态。

2.5港口照明系统节能设计

港口的照明设备较多，且为了保障工作室有充足的光纤，所选择的的照明设备耗电量也很大，在不同的环境下应该选择合适的光源和灯具，根据室外场合和室内办公楼等照明需求的不同，考虑设备的光照度、显色性和照明安装功率等因素，室内可以采用LED节能灯保证光照，室外工作场所及仓库等由于比较空旷，灯光照射距离较远等原因要采用大功率的白炽灯或者大功率的高压钠灯，照明系统的节能要以保证工作室有充足的光线为前提，在不影响工作的条件下减小路灯的功率，同时可将路灯设置成可调节模式，或者设计成两种路灯，在港口没有进行工作时，可以减小路灯的亮度以达到节能的目的。

3、结束语

港口作为重要的货物集散地每天产生大量的电力损耗，虽然在节能减排思想的影响下，规模化的港口建设在电力节能方面取得了一定的进步，但其节能控制仍然有很大的进步空间。电气设计人员进行港口电力设计时要充分考虑各个环节的电能控制效果，选择合适型号的节能设备，并结合港口不同工作环节的节能控制措施，有效的实现港口电力消耗控制目的。

参考文献：

[1]张振军.港口电力设备维护管理方法研讨[J].科技传播，2014（17）.

[2]张嗣洲.浅析港口各型照明灯塔的抗台风性能及改进方向[J].港口装卸，2014（04）.

[3]葛浩.港口110kV供电站调度监控系统的优化[J].中国设备工程，2014（08）.