港口电气主要节能技术探讨

2018-12-26张文强

海峡科技与产业 2018年7期

张文强

秦皇岛港股份有限公司第七港务分公司，河北秦皇岛 066000

港口设备是保障港口货物正常运输的关键设备，在整个港口运转过程中起着关键性作用。港口机械中所使用的电气元件的好坏直接影响着港口机械的性能。随着我国节能减排在众多行业中如火如荼地开展，港口电气的节能技术也随之被应用到许多港口设备上，使港口用电设备的电能损耗大大降低，港口设备电能的节省也给企业带来了巨大的效益。因此研究港口电气的节能技术是非常必要的。

1 设备选型时考虑电机功率的可调性

一个现代化的港口码头除了现代化的信息管理还有先进的港口设备，随着港口多功能的需求，港口设备也非常的多[1]。然而在选择港口设备时，设备选型非常重要。港口机械设备决定着港口进出口货物的装卸效率，有些设备还具备人员疏散提示的功能。目前在选择港口设备时，最重要的还是设备电动机的功率匹配度。设备的电机功率直接决定着港口电能的消耗，电机功率过高一方面是由于设备选型不当，设备负荷低造成设备无功功率增加，电能浪费较大。另一方面是由于设计初期对港口的容量和对货物的吞吐能力估计过高，设备选型时选择了大功率电机，使电能浪费。因此在设备选型初期着重考虑电力功率可调的用电设备，根据实际情况能够选择合适的电机降低电机功率损耗，最终实现电气节能的目的。

2 港口装卸的机械设备负载计算应与实际情况接近

我国港口机械起步晚，许多基础数据都是参考国外几十年前的资料。而且在港口机械设备设计的时候设计人员都是通过经验设计选取功率参数。但在实际应用中所选取的功率经过放大后远远超出实际需求的电机功率[2]，造成设备功率过大无功功率增加，使电能损耗较大。为了能够更接近实际情况，应通过港口周转货物的实际重量转换至所需装卸设备功率。如果电机功率选取不当，就会造成电机损坏，尤其是影响到经常启停的设备上。为此设计人员应严格按照港口货物的负荷计算电机功率，而且在设计时需要增加电机保护装置[3]。目前港口货物一般都比较笨重，因此港口装卸的机械设备非常大，电机功率也随之增大，为了能够更好地降低电能损耗，在装卸设备工作过程中要增加抑制谐波的装置，由于谐波引起的电能损耗较大，因此增加此装置能够很好地控制电能损耗。

3 通过采用节能输送电缆与合理的布置照明设备

港口码头所用的电都是通过港口的中心变电所输送的，由于线网错综复杂，而且电缆在输送过程中都会存在电能损耗，因此在港口码头布置电缆线路之前一定要对所选的电缆进行严格管控。选择电缆时一定要选运载电流大，电阻小的铜芯电缆。电阻小的电缆在运载电能时，电能损耗小。在电缆铺设过程中，要不间断的进驻现场监管电缆型号及电缆材质，杜绝不合格的电缆产品流入港口电缆铺设过程中。好的电缆在运载大电流的电能时，会很好的抑制电能和电流的波形发生变化，电能流量波一旦变化就会造成电流无法被变压器识别造成电能损失[4]。因此选择质量好电阻小的铜芯电缆是非常关键的，而且通过低阻的铜芯电缆使电能的运载更安全。

港口码头的区域大货物集散很多时候都是在夜间进行的，因此在进行货物装卸过程中就需要良好的照明设备满足货物装卸条件，在布置照明设备的时候需要充分考虑所在区域的照明要求。有些地方对照明度要求不高，在这些地方应该适当布置功率小耗电少的照明设备。对于那些要求照明条件好，而且照射范围广的地方要采用大功率的高架灯，尤其是在装卸货物的地方一定要保证照明良好。在需要照明条件好的地方架设高杆布置灯具时，一定要多方考虑，选用高度适中的灯杆，而且高杆之间的距离一定要控制在灯具照明能够刚好重叠的地方，在布置灯具的初期通过多种方案进行模拟，将实际中可能遇到的各种情况都考虑到位，才能够布置出既满足实际照明需求，又能大大节省电能能耗的效果。

4 根据不同地域情况合理控制照明灯具

表1 三种无功补偿装置的比较

港口码头功能区域不同，需要的照明灯具数量以及照明时间都各不相同。为此合理的布置灯具数量以及控制灯具的开关是目前节能的最好方法。比如在办公楼中工作值班人员，要根据实际情况合理开启灯光，而且办公室的灯具可通过多个开关控制不同组数的灯具，当人员较少时开启一组灯具。对于过道或者楼道可布置应急灯，不应布置长明灯造成不必要的浪费，也可在过道和楼道布置声控开关，起到用时开启不用关闭的作用，从而达到节能省电的目的。在灯具布置上要遵循“少而广”的理念，少布置灯具也能够起到照射面积大的作用。对于办公楼外的工作道路，可采用分段分时控制灯光开启关闭的装置，这样也可以起到节能的效果。

在电力系统中无功功率是无法避免的，而且无功功率在流动的过程中需要通过一些设备来改变，这些设备就是无功功率电源设备。这些设备能够很好地控制电能运输过程中的热能转换，从而降低电能损耗。目前常用的无功补偿装置有三种，一种是并联电容器组，一种是同步调箱机，还有一种就是静止无功补偿器。这三种无功补偿装置的性能见表1。