港口電氣工程設計中存在的常見問題和解決措施

劉嘯雲

摘 要 在現今科技飛速發展的年代，電氣工程一直是我國重點發展的領域。對于我國電氣工程的發展，國家一直比較重視，也投入許多的人力物力給予支持。電氣工程設計也逐漸與科技發展進行有效結合，從而推動電氣工程設計的有效發展。港口的發展也不例外，涉及到的電氣工程也要跟隨時代的發展而進步，現今隨著電氣工程在港口的廣泛運用，這就需要其設計要符合港口的特點。本文將對港口電氣工程設計中存在的常見問題與解決措施進行梳理與解析。

關鍵詞 港口 電氣工程設計 供配電系統 變電所

中圖分類號：U65 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）07-0044-02

社會科技的不斷發展，對于電氣工程的發展也起到重要的推進作用。而電氣工程在港口運行中的作用是至關重要的?？茖W完善的電氣工程設計能夠有效的保證港口各項機械設備的有效運行。與其他行業領域對于電氣工程設計要求不同，港口內部與外部環境十分復雜，所以對于電氣工程的設計要求更加嚴格。為了能夠保證電氣工程在港口中能夠順利運行，就需要不斷的對設計細節進行不斷的完善。

1 供配電系統的設計

作為整個電氣工程的關鍵核心，供配電系統能夠對供電可靠性給予有效的保障，從而降低供電運行中發生故障的概率。而想要有效的對供配電系統進行有效的設計，首先就需要將整個工程的用電負荷等級進行嚴格的確認，之后對于高壓進線與高低壓母線的接線方式，也要依據負荷的等級進行科學合理的選擇。在進行實際的供配電系統設計的過程中，因為港口的環境復雜，所以造成外部高壓電源不能夠充分的滿足使用需求。在實際的供配電過程中，一、二級用電負荷的運行是需要通過兩路高壓電源進行供電的。但由于實際的供電過程中受到地方供電條件的限制，只能對保證一路高壓電源，為了能夠有效的解決這一問題，則需要設置相應的變電站來保證一級負荷的運行，而二級負荷，就需要使用柴油發電機來作為備用的電源[1]。除此之外，為了能夠保證一、二級用電負荷的穩定，需要將兩路高壓電源進行同時運用，讓二者保持互為備用的關系。對于低壓則是使用單母線分斷的方式進行。但由于受到條件的限制，需要運用兩路高壓電源，一備一用，對于接線方式則是使用單母線不分段的接線方法。此外，如果是一路高壓電源供電，可以使用柴油發電機為備用電源的接線方式。

2 變電所的選址與設置

變電所的設置，是涉及很多方面的，這一過程也是電氣工程設計的重要環節，因其自身的復雜性，所以在實際的設計過程中，會遇到各種各樣的問題。通常情況下，變電所的設置為了能夠不過多的使用港區的堆場或者其他的場地，就需要將變電所的位置設置在港區的角落之中。但又因出于成本的考慮，為了降低電纜的使用量，需要在符合規范的基礎上，將變電所的位置設置在負荷中心，如此才能將供電的距離變短，從而有效的降低電纜的長度與電壓的消耗，達到電纜的節約。此外，對于變電所的室內設置，也一定要最大程度的進行緊湊布置，以此來有效的節省空間。最后就是對于電纜的敷設，饋線電纜如果并非特別多，則可以使用管溝敷設。如果電纜的出線量巨大，這就必須使用電纜夾層。電纜夾層的使用，能夠方便之后的電纜更換維護。而需要電纜出線比較多的項目，會因為排水措施的不完善，造成電纜泡水的情況發生[2]。因此，不論是選擇什么樣的敷設方式，一定要做好進出口的防水措施，在電纜進出口進行隔水設施的設置。此外，變壓器的選擇也是一項重要工作，首先，選擇空載損耗更低的新型節能型變壓器;其次，對于變壓器的容量選擇也要慎重，出于節能的考慮，應盡量選擇負載率在75%左右的變壓器，在電壓器低壓側盡可能的使用無功補償裝置，原則上將功率因數提升到0.9，以最大程度的減少無功損耗[3]。

3 電纜敷設方式的選擇

為了應對港口復雜的外部環境，可以采用多樣的電纜敷設方式。主要分為直埋敷設、穿管敷設、橋架敷設、電纜溝與電纜隧道敷設等方式。對于敷設方式的選擇，則還是需要港口現場的實際情況進行有效的分析，之后再進行抉擇。首先，對于電纜溝與電纜隧道敷設這兩種敷設方式，可更加方便工作人員進行施工，并且也能夠便于工作人員進行后續的維護與檢修，從而極大的將反復開挖路面的情況與重復投資的次數進行有效的控制。但是這種敷設方式，前期所需要的投資十分巨大，對于排水與通風的要求也十分的高。所以只有在項目規模龐大，同路徑敷設電纜數量眾多的情況下才予以使用。其次穿管敷設還能細化為排管敷設與直接穿管敷設這兩種敷設形式。這種敷設方式也是現今港口最為常用的一種敷設方式，其對于電纜的更換比較靈活，不需要挖斷路面，所以對其成本投入也比較少。最后，就是直埋敷設與電纜橋架敷設，這兩種都是經濟型的方式。但是直埋敷設不方便后續對電纜的維護與檢修。以上種種都是電纜的敷設形式，雖然種類繁多，但是在實際的電氣工程設計中，還是要依據現場的實際情況進行有效的分析，之后再對敷設方式進行選擇，遵循經濟合理的原則，以此來保證電氣工程運行的可靠性[4]。

4 電纜選擇

電氣工程設計的基礎首要是對于電纜的選擇。在進行電纜的選用時，首先就需要對電纜的用途、敷設條件與其安全性進行全面的考慮。電纜的型號分為電力電纜、架空絕緣電纜與控制電纜等，這是依據用途進行的劃分。除此之外，還需要依據敷設形式來對電纜進行劃分，分別是塑料絕緣電纜、鋼帶鎧裝電纜、鋼絲鎧裝電纜、防水電纜與防腐電纜等。最后就是依據消防安全性進行的劃分，分別是阻燃電纜、耐火電纜與無鹵阻燃電纜等[5]。例如，在當前節能環保的大背景下，對于港口電纜的選擇也要符合這一原則，由于港口面積大，電纜敷設長度可能數十公里，其電能的損耗也是一個不能忽視的問題，因此在電纜選擇時盡量采用電阻小的銅芯電纜，既降低了能耗，又節約了運行成本。

5 照明照度

在港口之中還有一項重要的設施，就是照明設施。其主要的作用能夠有效的為港口和碼頭的生產提供重要的照明作用。照明設施并不是簡單的設置完成就可以的，一旦照明設施的配置不合理就會嚴重的影響到工作人員的視線，從而嚴重影響正常的生產。所以照明設施的安置必須要做到嚴格合理。為了有效的完成這一目標就需要相關工作人員在安裝時要嚴格的依照相關規定的標準進行操作，對于最為重要的光源與燈具的選擇要時刻遵守經濟實用與節能的原則。隨著科技的不斷發展，現今新型LED光源已經被廣泛的應用于港口的照明之中，新型LED光源具有發光效率高、耗電量小、使用壽命長、工作溫度低、安全可靠性強、反應速度快、單元體積小與綠色環保等優點，極大的提升了港口的照明效果[6]。

6 室外配電柜

現今在港口使用的室外配電柜普遍都是由金屬材料制成的，因其材料的特性，所以在長時間的使用之后就會出現諸多的問題。首先是室外配電柜容易出現導電的情況，這就使其存在著嚴重的安全風險，其次就是室外配電柜的抗腐蝕性變差，造成其使用期限變短。最后就是室外配電柜外觀出現嚴重的銹蝕。出現這些問題的主要原因還是因為對于室外配電柜的材料選擇不合理與IP等級不合理這兩個原因造成的。材料問題顯而易見，而IP等級則是室外配電柜對與異物侵入的防護。其主要包含兩項主要內容，一個數字代表的是防塵等級，另一個數字則是表示防水等級。在實際的運用過程中，港口是依靠海邊建立的所以就會經常受到臺風的侵擾。所以在進行電氣工程設計過程中，就需要對室外配電柜的高度、IP登記與材料進行全面的考慮，以此來保證室外配電柜能長時間的使用，不會出現各種問題，而影響整個電氣工程的運行[7]。

7 防雷接地

上文已經提到過港口是依靠海邊建立的所以就會經常受到臺風的侵擾。所以防雷接地設計也是港口電氣工程設計的重要環節。因港口的環境原因，雷電天氣時有發生，所以防雷接地設計的作用就尤為突出，一旦出現任何問題就會極易造成工作人員的傷亡發生。為了能夠有效的做好防雷接地設計，這就需要相關設計人員在設計之初，要對港口的雷擊情況進行充分的了解，之后對其進行防雷等級的明確，之后在進行科學合理的設計。以此有效保證防雷接地的效果。

8 結語

伴隨著社會的不斷進步發展，社會之中各行各業也得到了迅猛的發展，電氣工程作為國家重要的經濟支柱。想要有效的引用到港口建設之中，就需要不斷的進行技術的改革創新，努力提升電氣工程設計的科學性與合理性，還需要對電氣工程中的各個細節進行細化設計，以此保證每個環節的設計都能與港口的實際情況進行契合，如此才能提升企業的生產效率，幫助其實現經濟效益的最大化，更好為社會的發展提供有效的服務。

參考文獻：

[1] 梁水晶.淺析港口碼頭工程電氣設計要點[J].工程技術（文摘版），2016（04）：55.

[2] 宋曉莉.港口電氣工程設計中存在的常見問題和解決措施[J].珠江水運，2019（14）：71-72.

[3] 李強.碼頭建設過程中電氣工程施工中常見的問題及對策分析[J].商品與質量，2015（26）：173-174.

[4] 姚建新.港口低壓配電設計常見問題分析[J].水運工程，2012（08）：94-97.

[5] 王巖，王家靜.淺析港口工程的電氣設計原則與技術措施[J].機電信息，2016（03）：2.

[6] 劉力榮.電氣設計中的常見問題及其解決措施[J].城市建設理論研究（電子版），2015（30）：1542.

[7] 呂茂東.淺析港口工程的電氣設計原則與技術措施[J].引文版：工程技術，2016（05）：69.