分析港口電氣節能技術

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

分析港口電氣節能技術

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

本文主要分析港口用電的各個方面的節能措施。主要從船舶岸電、配電電壓等級、變壓器選擇、負荷計算、室外照明和無功補償等方面進行分析。

港口電氣；電氣；節能技術

隨著我國經濟快速發展，港口用電設備不斷更新換代，更便于操作人員操作和檢修。在考慮提升電氣系統的使用效率的同時，如何降低設備能耗，節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備的節能措施，實現節能目的，降低運行成本。

1　采用船舶岸電

綠色港口，是號召相關港口企業積極響應國家節能減排政策，大力推進岸電項目改造。當前，船舶逐步向大型化、豪華型方向發展，由此帶來了船舶靠泊期間產生柴油機噪聲和大量硫氧化物排放等環境污染問題，大力發展船舶使用岸電項目，對打造綠色生態港口，實現港口與城市環境協調發展具有重要意義。

靠港船舶輔機發電，燃油消化量較大，污染物排放量增加。當船舶靠港時，關閉輔機，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行節省投資和節能減排措施的關鍵問題之一。港口室外大型裝卸機械通常為大功率設備，一般超過160kW或200kW的大容量電動機，如果采用380V配電，由于運行電流、起動電流較大，機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帶來了更大的沖擊，所以該部分電動機采用6（10）kV配電，節省損耗，降低運行起動電流，減小電纜截面積，并減小電動機起動時對電系統的沖擊，同時節省投資。

3　合理選擇變壓器

變壓器在轉送電力的過程中要產生電能損耗，而且在整個供配電系統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點措施中很重要的環節。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造及硅鋼片的性能有關。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生的消耗主要是由于電阻高低數值的不同而對電流產生不同的影響，為此要盡量選用電阻小的繞組（以銅質材料為佳），此外將變壓器的負載率調制到75%～85%，就能夠發揮良好的節能效益。

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

4　負荷計算

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

5　室外照明

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一類型港口內的不同部位的照度值不同。在符合現行國家規范《海港總體設計規范》及《室外作業場地照度設計標準》的前提下，根據港口的規模、性質、夜間作業狀況等具體條件，選擇對應的照度值及功率密度值。

目前，能源緊缺問題已經成為影響中國經濟快速發展的一個重要問題，充分開發利用太陽能是可持續發展的能源戰略決策。港口照明消耗約占整個港口電力消耗的20%左右，降低照明用電是節省能源的重要途徑。太陽能LED光源將是室外照明可優先選用的新型產品，無論是從性能、效果、經濟方面都具有優勢，是目前較為高效、節能和環保的照明設備。太陽能光源屬于低碳環保型產品，而且實現了節能減排的效果。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行分析，加之高壓鈉燈的維護費、運行費、電纜敷設費等，比太陽能路燈費用高，而且高壓鈉燈的燈具效率、顯色指數、功率因數和使用壽命都沒有太陽能路燈高。由此可見，太陽能光源是后續為發展節能環保事業的首選設備。

6　無功補償

全國供用電規格規定，10kV供電用戶的功率因數不得低于0.9，在考慮合理選用用電設備的基礎上，還要增設無功功率補償設備。一般采用裝設靜電電容器進行就地補償，不能就地補償的用電設備可在變電所的低壓側集中補償，變電所高壓側裝設的無功功率補償設備主要是平衡變壓器、高壓設備及高壓線路的無功功率。對于起、停頻繁，負荷變動速度快的港口裝卸機械的無功補償裝置宜采用動態無功補償裝置。從而減少無功損耗，改善電壓質量。

7　結束語

電氣設計人員在進行港口碼頭的電氣設計時，要充分將節能意識貫徹到實際中，通過對設備的合理選型，達到真正節約電能的目的。

［1］許威.高層建筑電氣系統節能技術探討［J］.電氣應用，2016（07）.

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

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