王曉梅

摘 要：港口中的供電系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量多，所以是一類較為特殊的供電系統(tǒng)，系統(tǒng)的設(shè)計難度高，應(yīng)在結(jié)合港口需求與地區(qū)供電能力的基礎(chǔ)上，對港口供電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。本文主要講述了港口供電系統(tǒng)的組成，以及港口供電系統(tǒng)的主要特點，希望這對大家認(rèn)識和了解港口供電系統(tǒng)有所幫助。

關(guān)鍵詞：港口；供電系統(tǒng)；特點

1 簡述港口供電系統(tǒng)

一般的電力供電系統(tǒng)主要由3部分組成，分別為發(fā)電廠、電力網(wǎng)變電站以及用戶。但是港口是一個相對特殊的區(qū)域，所以就使得港口的供電系統(tǒng)有一定的特殊性。相對來說港口的占地面積較大，用電負(fù)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(tǒng)都是從區(qū)域電力網(wǎng)實現(xiàn)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(fù)荷時，一般會采用220～380V的低壓設(shè)備，其容量較小。而對于一些大型的港口的作業(yè)區(qū)域來說，通常在地區(qū)電力網(wǎng)上先實現(xiàn)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(tǒng)的主要特點

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

（1）用電設(shè)備多為起重機(jī)、吊車等機(jī)械設(shè)備

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

（2）港口中被連續(xù)使用的用電設(shè)備

港口運營的過程中，會有一部分用電設(shè)備長期處于使用狀態(tài)，這種連續(xù)使用設(shè)備主要包括：皮帶運輸機(jī)、油碼頭輸油泵、糧食碼頭吸糧機(jī)等。這種連續(xù)使用的用電設(shè)備的負(fù)荷會基本處于一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)，也就是在啟動時會出現(xiàn)負(fù)荷波動的情況，但是功率因數(shù)基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，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(jī)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(jī)吊車，這些用電設(shè)備往往需要經(jīng)常性的充電，而且它們的充電裝置長期處于連續(xù)工作狀態(tài)，如果在變流環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會破壞其工作的穩(wěn)定性。

（4）港口中的照明設(shè)備

港口中的照明設(shè)備大多都是固定狀態(tài)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(shè)備雖然在照度、外形、功率因數(shù)等方面有著許多的不同，但是總體上來講這些照明設(shè)備都屬于穩(wěn)定負(fù)荷。

（5）大型專業(yè)化碼頭中的用電設(shè)備

在大型的專業(yè)化碼頭中，用電設(shè)備的單機(jī)容量相對較大，多數(shù)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(jié)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(yè)化大型碼頭中的大型設(shè)備要就要具備變配電設(shè)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(zhì)、規(guī)模以及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)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(jìn)行；重點口岸與大型港口會在低負(fù)荷時采用一臺變壓器，當(dāng)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(wěn)定性。

（2）變配電站的主要電氣設(shè)備主要組成部分

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

10kV（6kV）開關(guān)柜，港口中使用的開關(guān)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(yōu)缺點。如金屬封閉式的開關(guān)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(shè)置；而固定式開關(guān)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(shè)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(shè)備集中、操作復(fù)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(shè)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(jīng)濟(jì)。

港口供電系統(tǒng)自動化控制設(shè)備，這些以計算機(jī)控制為主的數(shù)據(jù)采集與實時監(jiān)控設(shè)備，主要由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)信息采集、處理及傳輸系統(tǒng)；人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)；監(jiān)控對象系統(tǒng)。

（3）配供電線路的特點

在港口的配供電線路中，從地區(qū)電網(wǎng)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(chǎn)采用電纜進(jìn)行鋪設(shè)，敷設(shè)方式又會由于設(shè)備、船舶?？课恢玫炔煌兴町?，一般情況下都是沿著電纜溝、電纜橋架與機(jī)械走廊道等進(jìn)行敷設(shè)，在實際操作的過程中，可以依據(jù)港口的特點進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。

4 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行港口供電系統(tǒng)設(shè)計的時候就要根據(jù)港口的實際需要、地理位置、所在區(qū)域的供電能力等進(jìn)行綜合考慮，并根據(jù)供電系統(tǒng)的特點選擇出最適用、最科學(xué)的設(shè)計方案，制定一套實用、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的供電系統(tǒng)方案，是保障港口供電穩(wěn)定、提高供電質(zhì)量，促進(jìn)港口運營穩(wěn)定的關(guān)鍵所在，這就要求我們在日常的工作與學(xué)習(xí)中，多積累經(jīng)驗，積極總結(jié)和歸納港口供電系統(tǒng)中所存在的問題，抓住重點，及時解決，不斷提高自身的技術(shù)水平，推動港口供電系統(tǒng)的高效運行。

參考文獻(xiàn)

[1]王飛龍.港口電網(wǎng)電能質(zhì)量評估及其負(fù)荷運行特性分析[D].安徽大學(xué)，2013.

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

（作者單位：天津港遠(yuǎn)航礦石碼頭有限公司）