淺析港口電氣設計要點

魏 娜

(大連中交理工交通技術研究院有限公司)

淺析港口電氣設計要點

魏 娜

(大連中交理工交通技術研究院有限公司)

港口的規模以及種類多樣，以及空間的局限性，立體型設計以及縱橫交錯的管道，使之港口電氣設計中容易出現各種各樣的問題，本文從港口電氣設計基本原則與特點進行分析，港口電氣設計方法進行分析，并就港口電氣節能設計進行分析。

港口電氣 設計要點 具體分析

引言

港口工程電氣設計的基本原則要求具有適應性、安全性以及經濟性，這也是工程設計的出發點。因此，碼頭電氣設計首先必須要滿足良好的適應性，不僅要滿足電能的質量和供電的可靠性及設備用電的負荷容量，而且還使得電氣設備的作用充分發揮，保持供電系統的穩定、靈活以及高效動作。電氣設計必須要保持足夠的安全性，從而確保供電、配電以及用電運行的安全，在安全性的基礎上，盡可能用最少的投資取得最大的利益，因此，在設計上可以根據碼頭的需求，完善電氣系統設計，達到節能減耗的目的，從而獲取最大的效益。

1、港口電氣設計基本原則與特點

1.1港口電氣設計的基本原則

港口工程電氣設計的基本原則要求具有適應性、安全性以及經濟性，這也是工程設計的出發點。因此，港口電氣設計首先必須要滿足良好的適應性，不僅要滿足電能的質量和供電的可靠性及設備用電的負荷容量，而且還使得電氣設備的作用充分發揮，保持供電系統的穩定、靈活以及高效動作，同時，還要有可控性。電氣設計必須要保持足夠的安全性，從而確保供電、配電以及用電運行的安全，設計要按照港口工程的級別安裝相應的智能安全檢測系統。在安全性的基礎上，盡可能用最少的投資取得最大的利益，因此，在設計上可以根據碼頭的需求，選擇不同形式的供電系統，從而獲取最大的效益。

另外，根據規范，變電所最好位于負荷中心，利于節能也利于節省投資并節省有色金屬。因為負荷過遠以及電纜過長會造成電壓降大等一系列的不良反應。但是一般港口是寸土寸金，很難做到將變電所放在負荷的中心。因此，工程技術人員可通過實際測量各種數據，如電纜的長度、截面、電流等，求出變電所的經濟運行位置，并與實際的位置進行經濟比較，取得經驗和數據。

1.2港口配電設計的特點

為了保證電機運行的安全性與可靠性，例如皮帶機、起重設備等主要用電設備均由變電所低壓側放射供電。為了節約有色金屬，并節約能源，變壓器將低壓電機、檢修電源以及制動器等非重要設備采用樹干式配電方式，先連接現場的配電柜與分線箱，再以放射式配電經過配電柜、分線箱與用電設備相連接，這樣可以減少變電所的出線回路數量，提高了電路設計的經濟性，且便于后續系統維護。

2、港口電氣設計方法

2.1關于碼頭變配電所的設計

合理確定變電所的數量及供電半徑，盡量把變電所布置在靠近負荷中心，以減少供電距離，降低線路損耗；設備容量大、供電距離較長的設備選用較高等級的電壓供電，例如集裝箱碼頭岸邊起重機、較大功率的門機、橋式抓斗卸船機等可采用l OkV或6kV上機，供電電壓提高了，線路電流就相應減小，線路的電能損耗也就自然減少；選用載流量大、電阻小的銅芯電纜，不僅僅是按載流量和電壓損失來選擇電纜的截面.還要按經濟電流密度來選擇電纜截面。

2.2關于電纜的敷設

目前碼頭形式主要為高樁梁板式、重力式及板樁式。一般高樁梁板碼頭均使用電纜橋架及管溝敷設電纜，問題不大。但重力式及板樁式碼頭及港區內部電纜敷設方式多樣，主要有"穿管埋地敷設、電纜溝及電纜隧道敷設。設計人員應該根據港區的電纜數量、港區的未來發展規劃、港區的地下水位、港區的地質情況來選擇相應的敷設方式。如地下水位較高，排水困難時，同時重車經常碾壓的區域，不建議使用電纜溝及電纜隧道方式。碼頭電力系統線路的敷設要注意以下幾點：以變配電所為中心，供電、自控、工業電視、生產廣播調度系統的布線均分布至各建筑單體內的用電點及被控點局部穿玻璃鋼管敷設。在敷設強電與弱電電纜時，為了降低工程成本，可以采用電纜共路由，分層敷設的方法。

2.3關于電氣照明的設計

室內外照明設計中燈具的布置和照明功率的選擇也很重要，尤其是室外堆場大面積照明，選擇合適的桿高、桿距及燈具的功率，選出最佳方案，既能滿足照度標準，又能達到節能效果。室內、外照明應選用高效光源和燈具，室內照明宜選用細管徑直管熒光燈和緊湊型熒光燈；倉庫、車間等高大房間和室外場所的照明宜選用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高光強氣體放電燈；投資較寬裕時，也宜選用LED光源，直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具，室內照明燈具效率不宜低于70%，裝有遮光隔柵時不應低60%，室外道路照明燈具效率不得低于70%，泛光燈效率不得低于65 %，除此之外，還要配各符合節能標準的燈具附件，如節能型鎮流器。

3、碼頭電氣節能設計

3.1優化供配電系統設計，減少線路電能損耗

大、中型港區的用電負荷大，一般達幾千千瓦，有的上萬千瓦甚至高達幾萬千瓦，港區面積大，供電范圍廣，各種供電電纜長達十幾甚至數十公里，其線路上的電能損耗也不是個小數目，減少線路電能損耗可從以下幾個方面著手∶

第一，合理確定變電所的數量及供電半徑，盡量把變電所布置在靠近負荷中心，以減少供電距離，降低線路損耗。

第二，設備容量大、供電距離較長的設備選用較高等級的電壓供電，例如集裝箱碼頭岸邊起重機、較大功率的門機、橋式抓斗卸船機等可采用 10kV或 6kV上機，供電電壓提高了，線路電流就相應減小，線路的電能損耗也就自然減少。

第三，選用載流量大、電阻小的銅芯電纜，不僅僅是按載流量和電壓損失來選擇電纜的截面，還要按經濟電流密度來選擇電纜截面。

3.2照明系統的節能措施

港口工程的照明系統是由碼頭、堆場、倉庫、車間及其它輔助建筑物的照明構成，其分布范圍廣、用電負荷大、工作時間長，因而其電能消耗也較大，搞好照明系統的節能對于整個港口工程的節能有著重要的意義，照明系統的節能措施主要有如下幾點∶

第一，合理選擇照明標準，優化照明設計方案。不同類型的港口，或同類型港口內的不同部位的照度值，在相關規范均有明確的規定，一般都給出高、中、低三檔值，設計中要根據港口的規模性質、夜間作業狀況等具體條件來確定各部分的設計照度值，不要盲目追求高標準，盲目追求高標準會造成能源浪費，也增加了運營成本，極不合算。

第二，室內外照明設計中燈具的布置和照明功率的選擇也很重要，尤其是室外堆場大面積照明，一般是采用高桿燈，頂部裝設多套大功率泛光燈進行照明，燈桿的高度、桿距、燈具數量及功率等幾個因素均對照明效果有影響，選擇合適的桿高、桿距及燈具的功率，多方案比較，精心布置，選出最佳方案，既能滿足照度標準，又能達到節能效果。

4、結語

通過本文分析，港口電氣設計系統性很強，電氣設計的每一個環節需要設計人員認真規范的進行，針對港口電氣設計中存在問題一定要采取相關措施解決，按照港口電氣設計的基本原則設計最佳方案，通過優化整個電氣系統，提高系統的穩定性，達到降低成本、節能減耗的目的，促進港口電氣設計水平的不斷提升。

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1007-6344（2015）03-0014-01