周羽

摘 要：在文章中，針對(duì)港口與碼頭工程項(xiàng)目中的用電設(shè)備構(gòu)成與電能消耗狀況展開(kāi)了深入研究與分析，并結(jié)合實(shí)際情況采取了諸多措施，以達(dá)到電能損耗減少的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)能發(fā)展目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：港口機(jī)械；電氣節(jié)能；探討

中圖分類(lèi)號(hào)：TV53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）23-0136-02

Abstract： In this paper， in view of the status of the power consumption and power consumption in the port and wharf projects， a number of measures have been taken to achieve the goal of reducing the energy loss and to achieve the goal of energy saving.

Keywords： port machinery； electrical energy saving； discussion

1 電能消耗設(shè)備基礎(chǔ)構(gòu)成部分闡釋

根據(jù)港口與碼頭性質(zhì)的差異，其用電設(shè)備構(gòu)成也有所區(qū)別。一般情況下，可以將構(gòu)成細(xì)化成三種類(lèi)別，集中表現(xiàn)在裝卸機(jī)械設(shè)備、室內(nèi)外照明設(shè)備與輔助動(dòng)力設(shè)備等方面。

1.1 常見(jiàn)的大型裝卸機(jī)械設(shè)備

一方面，大型裝卸機(jī)械設(shè)備可以包括集裝箱龍門(mén)起重機(jī)、斗輪堆取料機(jī)、龍門(mén)起重機(jī)與堆料機(jī)等等。這種類(lèi)型的設(shè)備，其裝機(jī)容量控制在幾百千瓦到幾千千瓦之間。如果設(shè)備的容量相對(duì)較大且供電距離較遠(yuǎn)，則應(yīng)當(dāng)選擇使用10kV上機(jī)或者是6kV上機(jī)，將變壓器設(shè)置在機(jī)械設(shè)備之上。如果設(shè)備的容量不大，而且供電距離較近，即可選用380V上機(jī)，執(zhí)行重復(fù)的短時(shí)工作制度，借助變頻調(diào)速控制的方式。另一方面，帶式輸送機(jī)，通常被稱(chēng)作是皮帶機(jī)，應(yīng)用在散貨碼頭與堆場(chǎng)輸送物料領(lǐng)域。通常情況下，鼠籠電機(jī)的使用范圍較為廣泛，如果電機(jī)功率不超過(guò)200千瓦，那么供電電壓即可選用380V。如果電機(jī)功率超過(guò)200千瓦，即可選用10kV或者是6kV供電電壓，并且執(zhí)行長(zhǎng)期工作制度。

1.2 輔助動(dòng)力設(shè)備

通常來(lái)講，污水處理設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、風(fēng)機(jī)以及水泵等都是常見(jiàn)的輔助動(dòng)力設(shè)備。在機(jī)修設(shè)備以外，通常都會(huì)執(zhí)行長(zhǎng)期的工作制度。

1.3 室內(nèi)外的照明設(shè)備

流機(jī)庫(kù)、港區(qū)綜合樓、機(jī)修間以及調(diào)度樓等生產(chǎn)輔助建筑物內(nèi)的照明設(shè)備、港區(qū)碼頭、道路室外照明設(shè)備等都是較為常見(jiàn)的室內(nèi)外照明設(shè)備。其中，辦公建筑物內(nèi)部會(huì)選用熒光燈或者是白熾燈進(jìn)行照明，而倉(cāng)庫(kù)與車(chē)間等大型工業(yè)建筑物，則要選擇高壓鈉燈亦或是金鹵燈來(lái)實(shí)現(xiàn)照明目標(biāo)。在室外的堆場(chǎng)、道路與碼頭等位置可以選擇高壓鈉燈與金鹵燈提供照明功能。

2 港口機(jī)械中的電氣節(jié)能措施

2.1 配套電動(dòng)機(jī)功率的合理選擇

對(duì)于機(jī)械設(shè)備亦或是水泵，不僅要對(duì)其所需機(jī)械軸功率加以計(jì)算，同樣在選擇配套電動(dòng)機(jī)功率方面，要在確保配套機(jī)械起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常的情況下，使得電動(dòng)機(jī)處于最佳負(fù)載率周邊，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率的全面與優(yōu)化，降低電能的損耗量[1]。由于電動(dòng)機(jī)存在空載損耗，所以不論其是否有負(fù)荷，都必然存在空載損耗。在這種情況下，應(yīng)規(guī)避配套電動(dòng)機(jī)功率的盲目增加，以免形成大車(chē)?yán)≤?chē)的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象，必然會(huì)影響電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的效率，使得電能的損耗量不斷增加。此外，供電變壓器容量也明顯增加，所有電能損耗顯著提高，實(shí)際的投資成本也隨之加大，經(jīng)濟(jì)性嚴(yán)重缺失。為此，要想確保配套電動(dòng)機(jī)功率選擇的合理性，作為設(shè)計(jì)工作人員就一定要提高自身的設(shè)計(jì)能力，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化。

2.2 負(fù)荷計(jì)算準(zhǔn)確程度的提升

現(xiàn)階段，港口工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于負(fù)荷的計(jì)算始終沿用需要系數(shù)方法。這種計(jì)算方法的優(yōu)勢(shì)就是簡(jiǎn)單，但大部分系數(shù)的應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，而新型設(shè)備所需系數(shù)難以查找到，所以必須憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算，直接增加了實(shí)際的誤差。在港口工程當(dāng)中，大型裝卸機(jī)械負(fù)荷的比重相對(duì)較大，所以在計(jì)算負(fù)荷的時(shí)候，應(yīng)選擇大裝機(jī)容量機(jī)械設(shè)備，用其軸功率和機(jī)械效率做除法計(jì)算，獲得設(shè)備功率的計(jì)算結(jié)果。這樣一來(lái)，就能夠與實(shí)際情況更加接近，不斷提高準(zhǔn)確程度。

2.3 變壓器容量與臺(tái)數(shù)的選擇

在變壓器轉(zhuǎn)送電力的時(shí)候會(huì)形成大量的電能損耗，但是其在供配電系統(tǒng)總電能損耗中所占比重相對(duì)理想，所以在對(duì)變壓器進(jìn)行合理選擇的情況下，保證實(shí)際損耗量下降，就能夠更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在計(jì)算電力變壓器有功功率損耗的時(shí)候，可以選擇使用以下公式：APb=Po+pPd。其中，Po所代表的是變壓器空載狀態(tài)下的有功損耗，單位是千瓦。而Pd代表的是變壓器短路損耗，單位是千瓦。P是變壓器負(fù)載率的表示方式。

在變壓器運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)其規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)與分析，集中表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）如果是相同的變壓器，在其處于特定負(fù)荷率的狀態(tài)下，功率因數(shù)越高，那么變壓器運(yùn)行的效率也會(huì)越高。（2）如果是相同的變壓器，在功率因數(shù)保持特定的情況下，在實(shí)際負(fù)荷率處于0.42-0.6之間的時(shí)候，變壓器運(yùn)行效率會(huì)處于最高的狀態(tài)。

由此可見(jiàn)，為實(shí)現(xiàn)變壓器節(jié)能目標(biāo)，應(yīng)對(duì)以下幾方面內(nèi)容加以參考：第一，要選擇使用全新的節(jié)能變壓器，型號(hào)可以是S11或者是SCB10等等。第二，對(duì)變壓器容量加以選擇。第三，應(yīng)將自動(dòng)務(wù)工補(bǔ)償裝置安裝在變壓器的低壓側(cè)，并適當(dāng)?shù)靥岣吖β室驍?shù)，使其超過(guò)0.9。這樣一來(lái)，就能夠使流經(jīng)變壓器的無(wú)功電流得以減少，實(shí)現(xiàn)變壓器損耗量的減少。

2.4 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全面優(yōu)化

通常情況下，大中型港區(qū)用電負(fù)荷相對(duì)較大，超過(guò)上萬(wàn)千瓦的情況十分常見(jiàn)。另外，由于港區(qū)的面積相對(duì)較大，且供電的范圍廣泛，不同類(lèi)型的供電電纜長(zhǎng)度也較長(zhǎng)，所以線路電能損耗也很大。要想實(shí)現(xiàn)線路能耗的減少目標(biāo)，應(yīng)借鑒以下幾種措施：首先，對(duì)變電所數(shù)量與供電半徑進(jìn)行準(zhǔn)確地確定，盡可能保證變電所的位置與負(fù)荷中心距離較近，使得供電距離得以縮短，減少線路的實(shí)際損耗。其次，如果設(shè)備的容量大且供電的距離較長(zhǎng)，應(yīng)選擇使用等級(jí)較高的電壓進(jìn)行供電。最后，銅芯電纜的載流量要大且電阻小，不應(yīng)僅根據(jù)載流量與電壓損失對(duì)電纜截面進(jìn)行選擇，而是要根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度對(duì)電纜的截面加以選擇。

2.5 照明系統(tǒng)節(jié)能方法

對(duì)于港口工程項(xiàng)目的照明系統(tǒng)，其主要的構(gòu)成就是碼頭、車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)與其他的輔助建筑物照明。一般情況下，港口工程照明系統(tǒng)的分布范圍廣泛且用電負(fù)荷量較大，實(shí)際的工作時(shí)間較長(zhǎng)，所以電能的消耗量明顯增加。由此可見(jiàn)，照明系統(tǒng)節(jié)能為港口工程節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了有價(jià)值的參考依據(jù)。

在實(shí)踐過(guò)程中，可以借鑒以下幾方面內(nèi)容：第一，照明標(biāo)準(zhǔn)的合理選擇，保證照明設(shè)計(jì)方案得以?xún)?yōu)化。在港口類(lèi)型相同或者是不同的情況下，其各部位照度數(shù)值都應(yīng)得到明確地規(guī)定。通常，高檔值、中檔值與低檔值是最常見(jiàn)的三種方式，而在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要綜合考慮港口工程項(xiàng)目具體性質(zhì)、規(guī)模以及夜間作業(yè)的情況，對(duì)設(shè)計(jì)照度值進(jìn)行確定。對(duì)于室內(nèi)外的照明設(shè)計(jì)，特別是燈具布置與照明功率都是重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。特別是室外堆場(chǎng)的當(dāng)面照明，應(yīng)選擇使用高桿燈，并且在頂部安裝若干功率較大的泛光燈提供照明。但需要注意的是，燈桿高度、燈桿之間的間距與燈具的數(shù)量、功率等諸多因素，都必須要綜合考慮對(duì)于照明效果的影響程度，以保證燈桿的高度、距離與燈具功率選擇的合理性[2]。在諸多方案對(duì)比的情況下，選擇與照度標(biāo)準(zhǔn)要求相適應(yīng)且滿(mǎn)足節(jié)能效果需求的方案。第二，高效燈具與光源選擇。在室內(nèi)外照明方面，可以選擇使用高效光源與燈具。對(duì)于室內(nèi)照明而言，盡量選擇使用細(xì)管徑直管熒光燈與緊湊型的熒光燈。對(duì)于倉(cāng)庫(kù)與車(chē)間等空間較大的場(chǎng)所，照明要盡量選擇使用金屬齒化物燈與高壓鈉燈等。若資金條件允許，也可以選擇使用LED光源（如圖1），對(duì)直射光通比例較高且控制性能理想的高效燈具加以使用。但需要注意的是，室內(nèi)照明燈具的效率不允許小于70%，而裝設(shè)遮光格柵的情況下，燈具效率也不允許低于60%。對(duì)于室外照明燈具來(lái)講，其效率同樣不允許小于70%，而泛光燈的效率不允許低于65%。在此基礎(chǔ)上，要求合理地配備與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)相吻合的燈具附件。

第三，照明的有效控制。要想更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，必須要綜合考慮環(huán)境條件與使用的特點(diǎn)，對(duì)照明控制的方式加以選擇。特別是港區(qū)內(nèi)的輔助建筑物，一個(gè)照明開(kāi)關(guān)控制燈具數(shù)量并不多，特別是辦公建筑物的內(nèi)部，在夜間工作的人數(shù)并不多，若一個(gè)照明開(kāi)關(guān)對(duì)過(guò)多燈具加以控制，必然會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的浪費(fèi)情況。

2.6 供電系統(tǒng)功率因數(shù)的有效提高

首先，所選擇的供用電設(shè)備的功率因數(shù)應(yīng)較高，如果是電動(dòng)機(jī)與變壓器，應(yīng)選用小空載損耗的節(jié)能產(chǎn)品。若是大型港口裝卸機(jī)械設(shè)備，其主要機(jī)構(gòu)應(yīng)選擇變頻電機(jī)與變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。對(duì)于照明熒光燈，則要選擇高因數(shù)電子鎮(zhèn)流器。其次，在對(duì)空載損耗用電設(shè)備容量進(jìn)行選擇的過(guò)程中，要盡可能規(guī)避大馬拉小馬的情況。而是在設(shè)備負(fù)荷率選擇方面，要盡量保證與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷率相接近。最后，無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備的裝設(shè)。根據(jù)供電部門(mén)的相關(guān)規(guī)定要求，10kV供電用戶(hù)功率因數(shù)不允許小于0.9，如果不能夠滿(mǎn)足要求，一定要采取罰款的措施。所以，可以將靜電電容器補(bǔ)償安裝其中，選擇使用分級(jí)補(bǔ)償?shù)姆绞?，可以獲得理想的效果。若條件允許，用電設(shè)備無(wú)功功率即可就地補(bǔ)償。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于重型機(jī)械各項(xiàng)要求不斷提高。所以，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式已經(jīng)難以滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求，必須實(shí)現(xiàn)集約化轉(zhuǎn)型。企業(yè)也應(yīng)積極響應(yīng)節(jié)能減排號(hào)召，盡可能降低污染程度。

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