港口供電系統特點分析

王曉梅

摘 要：港口中的供電系統因其結構的復雜、設備數量多，所以是一類較為特殊的供電系統，系統的設計難度高，應在結合港口需求與地區供電能力的基礎上，對港口供電系統進行優化。本文主要講述了港口供電系統的組成，以及港口供電系統的主要特點，希望這對大家認識和了解港口供電系統有所幫助。

關鍵詞：港口；供電系統；特點

1 簡述港口供電系統

一般的電力供電系統主要由3部分組成，分別為發電廠、電力網變電站以及用戶。但是港口是一個相對特殊的區域，所以就使得港口的供電系統有一定的特殊性。相對來說港口的占地面積較大，用電負荷較為分散；要很高的供電可靠性，所以，基本上所有的港口供電系統都是從區域電力網實現電能輸送，配合降低電壓手段方法，從而將電力輸送到各個電場。在面對較為分散的用電負荷時，一般會采用220～380V的低壓設備，其容量較小。而對于一些大型的港口的作業區域來說，通常在地區電力網上先實現110kV或35kV的高壓電，在通過變壓器將電壓降低到380V，之后再投入使用。

2 港口供電系統的主要特點

港口供電系統雖然屬于供電系統中的一種，但又十分特殊，主要體現在兩個方面，一是用電設備，二是港口的變配電站于供配電線路上。

（1）用電設備多為起重機、吊車等機械設備

不論是起重機或者是吊車等設備，由于其拖動動作的運轉、停轉、空轉時間相互交替，所以可認定為反復使用，短時間工作制的用電設備類型。這些短時間工作制的用電設備的負荷處于不間斷地變化之中，這時其最大的特點，也是導致供電系統負荷不穩定的原因。這就需要選擇與其相適應的電動機，這種電動機的暫載率一般有25%、40%、60%與100%，從供電系統中獲取的電能需用系數相對較低，基本處于低負載狀態，功率因數處于較低狀態，是非常正常的。

（2）港口中被連續使用的用電設備

港口運營的過程中，會有一部分用電設備長期處于使用狀態，這種連續使用設備主要包括：皮帶運輸機、油碼頭輸油泵、糧食碼頭吸糧機等。這種連續使用的用電設備的負荷會基本處于一個較為穩定的狀態，也就是在啟動時會出現負荷波動的情況，但是功率因數基本處于穩定狀態，通常情況下保持在0.8左右。

（3）港口中使用的率高電瓶車和柴油機吊車

在港口運營的過程中，會有許多電瓶車和需要用電瓶來啟動的柴油機吊車，這些用電設備往往需要經常性的充電，而且它們的充電裝置長期處于連續工作狀態，如果在變流環節出現問題，就會破壞其工作的穩定性。

（4）港口中的照明設備

港口中的照明設備大多都是固定狀態的，通常情況下使用照明燈的種類有：高壓鈉燈、白熾燈、熒光燈、水銀燈等。這些照明設備雖然在照度、外形、功率因數等方面有著許多的不同，但是總體上來講這些照明設備都屬于穩定負荷。

（5）大型專業化碼頭中的用電設備

在大型的專業化碼頭中，用電設備的單機容量相對較大，多數時候都處于100kV、100kW以上，所以，為了保障和提高工作效率，更加節約電能資源，使得其符合工作要求，通常會運用高壓供電的方法，為此，這些專業化大型碼頭中的大型設備要就要具備變配電設施，并且符合高壓供電的基本要求。

3 港口中變電站與配電線路的特點

（1）變配電站的主接線

總降壓變電站的主接線方式一般會因港口的不同性質、規模以及當地電網的供電狀況等所影響。

小型港口會采用一臺變壓器的總降壓變電站的一次界線方式來進行；重點口岸與大型港口會在低負荷時采用一臺變壓器，當符合較高時增加至兩臺，這樣就可以大大增加用電的可靠性與穩定性。

（2）變配電站的主要電氣設備主要組成部分

110kV（35kV）開關設備，在選擇時要根據港口的特殊性進行考慮，一般情況下會選擇以金屬筆和型組合電器或開關柜為主的高壓設備，如六氟化硫組合電器等等，它們的優點突出，操作模式更加安全。

10kV（6kV）開關柜，港口中使用的開關柜主要有兩種形式，既金屬封閉式與固定式，它們各有各的優缺點。如金屬封閉式的開關柜，它的互換性較好，所以維修方便，且供電可靠性高，但是價格相對較高，所以一般會在總降壓變電站中設置；而固定式開關柜的價格就比較低了，往往會在碼頭的前沿變電所中使用。

低壓配電屏也是變配電站的主要電氣設備，它主要分為兩種形式，既抽屜式與固定式。在大型變電所中，由于其用電設備集中、操作復雜、出線回路多等特點，往往會采用抽屜式，這種模式既可以保障供電的可靠性，并且操作方便。而在小型變電所中，由于其用電設備較少，操作不多，出線回路較少等特點，往往會采用固定式，這種模式比較經濟。

港口供電系統自動化控制設備，這些以計算機控制為主的數據采集與實時監控設備，主要由以下幾部分組成：數據信息采集、處理及傳輸系統；人機聯系系統；監控對象系統。

（3）配供電線路的特點

在港口的配供電線路中，從地區電網引入的電源線路通常采用架空線路。港口中的配電線路主要有高壓線路與低壓線路兩種，通產采用電纜進行鋪設，敷設方式又會由于設備、船舶停靠位置等不同而有所差異，一般情況下都是沿著電纜溝、電纜橋架與機械走廊道等進行敷設，在實際操作的過程中，可以依據港口的特點進行適當調節。

4 結語

綜上所述，在進行港口供電系統設計的時候就要根據港口的實際需要、地理位置、所在區域的供電能力等進行綜合考慮，并根據供電系統的特點選擇出最適用、最科學的設計方案，制定一套實用、科學、經濟的供電系統方案，是保障港口供電穩定、提高供電質量，促進港口運營穩定的關鍵所在，這就要求我們在日常的工作與學習中，多積累經驗，積極總結和歸納港口供電系統中所存在的問題，抓住重點，及時解決，不斷提高自身的技術水平，推動港口供電系統的高效運行。

參考文獻

[1]王飛龍.港口電網電能質量評估及其負荷運行特性分析[D].安徽大學，2013.

[2]陳昌黎.港口電力負荷與自備電站柴油發電機容量關系分析[J].水運工程，2014，（2）：136-138.

（作者單位：天津港遠航礦石碼頭有限公司）