周羽

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

關(guān)鍵詞：港口機械；電氣節(jié)能；探討

中圖分類號：TV53 文獻標識碼：A 文章編號：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)成細化成三種類別，集中表現(xiàn)在裝卸機械設(shè)備、室內(nèi)外照明設(shè)備與輔助動力設(shè)備等方面。

1.1 常見的大型裝卸機械設(shè)備

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

1.2 輔助動力設(shè)備

通常來講，污水處理設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、風(fēng)機以及水泵等都是常見的輔助動力設(shè)備。在機修設(shè)備以外，通常都會執(zhí)行長期的工作制度。

1.3 室內(nèi)外的照明設(shè)備

流機庫、港區(qū)綜合樓、機修間以及調(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)備等都是較為常見的室內(nèi)外照明設(shè)備。其中，辦公建筑物內(nèi)部會選用熒光燈或者是白熾燈進行照明，而倉庫與車間等大型工業(yè)建筑物，則要選擇高壓鈉燈亦或是金鹵燈來實現(xiàn)照明目標。在室外的堆場、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 港口機械中的電氣節(jié)能措施

2.1 配套電動機功率的合理選擇

對于機械設(shè)備亦或是水泵，不僅要對其所需機械軸功率加以計算，同樣在選擇配套電動機功率方面，要在確保配套機械起動運轉(zhuǎn)正常的情況下，使得電動機處于最佳負載率周邊，以實現(xiàn)電動機運行效率的全面與優(yōu)化，降低電能的損耗量[1]。由于電動機存在空載損耗，所以不論其是否有負荷，都必然存在空載損耗。在這種情況下，應(yīng)規(guī)避配套電動機功率的盲目增加，以免形成大車拉小車的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象，必然會影響電動機運行的效率，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，實際的投資成本也隨之加大，經(jīng)濟性嚴重缺失。為此，要想確保配套電動機功率選擇的合理性，作為設(shè)計工作人員就一定要提高自身的設(shè)計能力，實現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化。

2.2 負荷計算準確程度的提升

現(xiàn)階段，港口工程項目在設(shè)計的過程中，對于負荷的計算始終沿用需要系數(shù)方法。這種計算方法的優(yōu)勢就是簡單，但大部分系數(shù)的應(yīng)用時間較長，而新型設(shè)備所需系數(shù)難以查找到，所以必須憑借經(jīng)驗進行估算，直接增加了實際的誤差。在港口工程當中，大型裝卸機械負荷的比重相對較大，所以在計算負荷的時候，應(yīng)選擇大裝機容量機械設(shè)備，用其軸功率和機械效率做除法計算，獲得設(shè)備功率的計算結(jié)果。這樣一來，就能夠與實際情況更加接近，不斷提高準確程度。

2.3 變壓器容量與臺數(shù)的選擇

在變壓器轉(zhuǎn)送電力的時候會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理想，所以在對變壓器進行合理選擇的情況下，保證實際損耗量下降，就能夠更好地實現(xiàn)節(jié)能目標。在計算電力變壓器有功功率損耗的時候，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是變壓器負載率的表示方式。

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

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

2.4 供配電系統(tǒng)設(shè)計的全面優(yōu)化

通常情況下，大中型港區(qū)用電負荷相對較大，超過上萬千瓦的情況十分常見。另外，由于港區(qū)的面積相對較大，且供電的范圍廣泛，不同類型的供電電纜長度也較長，所以線路電能損耗也很大。要想實現(xiàn)線路能耗的減少目標，應(yīng)借鑒以下幾種措施：首先，對變電所數(shù)量與供電半徑進行準確地確定，盡可能保證變電所的位置與負荷中心距離較近，使得供電距離得以縮短，減少線路的實際損耗。其次，如果設(shè)備的容量大且供電的距離較長，應(yīng)選擇使用等級較高的電壓進行供電。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電纜截面進行選擇，而是要根據(jù)經(jīng)濟電流密度對電纜的截面加以選擇。

2.5 照明系統(tǒng)節(jié)能方法

對于港口工程項目的照明系統(tǒng)，其主要的構(gòu)成就是碼頭、車間、倉庫、堆場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荷量較大，實際的工作時間較長，所以電能的消耗量明顯增加。由此可見，照明系統(tǒng)節(jié)能為港口工程節(jié)能目標的實現(xiàn)提供了有價值的參考依據(jù)。

在實踐過程中，可以借鑒以下幾方面內(nèi)容：第一，照明標準的合理選擇，保證照明設(shè)計方案得以優(yōu)化。在港口類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的三種方式，而在設(shè)計設(shè)計的過程中，必須要綜合考慮港口工程項目具體性質(zhì)、規(guī)模以及夜間作業(yè)的情況，對設(shè)計照度值進行確定。對于室內(nèi)外的照明設(shè)計，特別是燈具布置與照明功率都是重點研究內(nèi)容。特別是室外堆場的當面照明，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]。在諸多方案對比的情況下，選擇與照度標準要求相適應(yīng)且滿足節(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。對于室內(nèi)照明而言，盡量選擇使用細管徑直管熒光燈與緊湊型的熒光燈。對于倉庫與車間等空間較大的場所，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%。對于室外照明燈具來講，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)能標準相吻合的燈具附件。

第三，照明的有效控制。要想更好地實現(xiàn)節(jié)能目標，必須要綜合考慮環(huán)境條件與使用的特點，對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，一個照明開關(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，若一個照明開關(guān)對過多燈具加以控制，必然會帶來嚴重的浪費情況。

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，如果是電動機與變壓器，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械設(shè)備，其主要機構(gòu)應(yīng)選擇變頻電機與變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。對于照明熒光燈，則要選擇高因數(shù)電子鎮(zhèn)流器。其次，在對空載損耗用電設(shè)備容量進行選擇的過程中，要盡可能規(guī)避大馬拉小馬的情況。而是在設(shè)備負荷率選擇方面，要盡量保證與經(jīng)濟運行負荷率相接近。最后，無功功率補償設(shè)備的裝設(shè)。根據(jù)供電部門的相關(guān)規(guī)定要求，10kV供電用戶功率因數(shù)不允許小于0.9，如果不能夠滿足要求，一定要采取罰款的措施。所以，可以將靜電電容器補償安裝其中，選擇使用分級補償?shù)姆绞?，可以獲得理想的效果。若條件允許，用電設(shè)備無功功率即可就地補償。

3 結(jié)束語

綜上所述，伴隨國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，市場對于重型機械各項要求不斷提高。所以，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求，必須實現(xiàn)集約化轉(zhuǎn)型。企業(yè)也應(yīng)積極響應(yīng)節(jié)能減排號召，盡可能降低污染程度。

參考文獻：

[1]馬千里，李文洋，葉銀祥，等.淺談機械制造中的節(jié)能設(shè)計理念[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（16）：1397-1397.

[2]張煜明，樓曉陽，揭建安.基于矩陣式變頻器U1000的門式起重機電氣節(jié)能系統(tǒng)[J].起重運輸機械，2017（5）：89-92.