港口供电系统的主要特点

港口供电系统的主要特点

赵晓航

（烟台港集团有限公司西港区建设指挥管理部山东烟台264000）

摘要：港口供电系统，是港口电能输送的核心，是保证港口各项业务正常运行的能源基础。如果港口供电统设计不合理，常常出现供电故障，势必会给与港口的效能发挥造成不利影响。因此，积极探究港口供电系统的主要特点，使得港口供电系统设计更加符合实际需求，显得尤为必要。

关键词：港口；供电系统；特点分析

1港口供电系统的概况

一般情况下，电力供电系统主要由发电厂，电力网变电站和用户三个要素构成的系统。但是由于港口自身的独特性，使得其供电系统有所不同。港口占地面积大，用电负荷比较分散；对于供电可靠性要求高。因此，港口供电系统都是从区域电力网实现电能输送，再通过降低电压手段，实现电力向各个电场所的输送。面对分散的用电负荷，常常会使用到220-380V低压设备，其容量也不是很大。对于部分大型港口作业区域来讲，会在地区电力网上实现110kV或者35kV高压电能的获取，采取手段将其降低到3-10kV，实现从高压配电线路向变电所输送之后，再次降压为380V配电电压，才可以投入使用。为了达到上述的目的，往往会设置两台变压器。对于中型港口或者作业区来讲，电网供电为6-10kV，一般是从港口中学配电所向前沿变电所输送，通过降压设备是否再给与各个用电设备。

2港口供电系统的主要特点

①各种使用量比较多的吊车，起重运输机械设备

基于拖动动作的运转时间，停转时间，空转时间相互交替，可以被界定为反复使用，短时间工作制的用电设备类型。这些设备的特点在于负荷处于不断变化的状态，是供电系统负荷中不稳定的部分。为此，就需要选择对应的电动机，该电动机的暂载率一般有25%，40%，60%和100%，并且其从供电系统获取的电能需用系数比较低，处于低负载状态下，功率因数处于较低状态，也是很正常的。

②港口中连续使用的用电设备

港口运行过程中，部分用电设备处于连续使用的状态，一般牵涉到的用电设备主要有：皮带运输机，油码头输油泵，粮食码头吸粮机等。上述用电设备的特点在于：负荷处于比较稳定的状态，三相处于对称状态，在启动的时候会出现负荷的波动情况，功率因数处于稳定状态，一般都在0.8左右徘徊。

③港口使用率高的电瓶车和柴油机吊车

在港口运行的过程中，我们会发现有很多电瓶车以及需要电瓶去启动的柴油机吊车，这些设备的特点在于：需要经常性的充电，并且其充电装置属于连续运行的状态，一旦变流环节出现增加的情况，功率因数就会出现降低。

④港口照明设备

港口使用的照明设备多数都是固定状态的，一般会使用的照明灯有：高压钠灯，白炽灯，荧光灯，水银灯等。上述各种照明设备虽然有着很多的不同，比如功率因数，但是总体上来讲属于稳定负荷。需要注意的是港口夜间作业照明功率比较大，并且都是集中供电的状态，此时很容易出现用电负荷的高峰。

2.2供配电线路的特点

港口供配电线路中，从地区电网引入的电源线路一般都是架空线路。对于港口内配电线路，主要涉及到高压线路和低压线路，一般选择的都是电缆。至于敷设方式，会因为泊位的不同，设备的不同，而表现出很大的差异性。一般主要涉及到沿电缆沟进行敷设，沿电缆桥架，机械走廊道进行敷设，沿着保护管进行敷设等。当然在实际敷设的过程中，还需要充分考虑港口作业和环境特点。

3港口电力系统设计策略

3.1初步设计阶段

初步的设计任务书要求首先需要做好的是负荷的统计计算，对于港口企业的用电容量进行计算，确定企业供电原则性方案的同时同事，明确主要供电设备，找到供电设备的属性材料，做出清单，在此基础上实现工程概算，并且将其上交到上级主管部门，一般上交的材料主要由设计说明书和工程概算。

3.2施工设计阶段

在初级设计方案资料交给上级主管部门之后，积极按照施工要求对于技术设计进行再次核查，关键在于实现对于施工图的绘制，不仅仅需要依照初步设计的原则性方案，还需要对于技术经济性进行思考，对于必要的地方进行核算和修改，并且形成施工设计方案。一般主要涉及到施工说明书，各项工程的平，设备安装图，标准件的安装图等。

3.3逻辑方案建立阶段

港口供电系统逻辑方案的建立阶段需要注意的内容比较多，具体来讲主要可以归结为以下几个方面：其一，港口供电系统的维护装置。一般主要涉及到熔断器保护，自动开关保护，继电保护和监控系统。对于熔断器保护来讲，其装置设置简单，是港口供电系统中普遍使用的，断流能力不大，选择性比较差，出现熔溶断后就需要进行更换，更换难度比较大，如不及时进行更换，就会对于供电造成影响，因此不能使用到供电可靠性较高的地方；自动开关保护，主要使用在供电可靠性要求高，操作灵活的低压供电系统中；继电保护装置，供电可靠性要求高，操作灵活方便，自动化程度高的供电系统中，如果存在超过负载的情况，就会及时报警，由此保证处理效率的提升，或者及时以短路跳闸的情况，实现故障的切除。其二，监控系统，就是在港口供电系统中，添加的电力运行状态监控设施，一般以SCADA系统为主，可以给与系统运行维护人员提供更多的信息，以保证控制系统安全可靠经济的运行，由此保证电力系统操作员设计和安装工作的顺利开展。由一个主系统和分布在各地的厂站系统组成，以当地监控系统，集控站监控系统，梯级监控系统和调度中心监控系统形成港口的供电系统监控体系，为保证港口电力运行的正常化和稳定化打下了夯实的基础。

3.4港口供电系统节能建设阶段

众所周知，港口机械设备众多，冲击负荷比较大，自然功率因数处于较低的状态，很容易出现各种电压波动的情况。此时为了实现电动机空载运行，实现自然力率的提升，达到预期的补偿效果，此时可以采用集中补偿和分散补偿相互荣恶化融合的办法，使得无功补偿能够达到最佳状态。具体来讲，其主要需要做好以下几个方面的工作：其一，选择合适的电动机，充分考虑电动机的节能性；其二，积极采取措施实现线路功率的降低，保证将电压损失降到最低，使得设备进入到规范化和标准化的管理阶段，以最大化的发挥各个设备的效能，避免出现因为维护管理不当造成能源浪费；其三，在采购电力设备的时候，不不仅仅需要考虑设备的性能，还需要考虑其能耗问题，并且将其合理的安排到理想化的工作环境下，以便达到更加好的节能效果。相信随着上述各个措施的纳入，港口供电系统的节能性将会得以不断展现，由此推动港口供电系统效能的最大化发挥。

4结束语

综上所述，对于港口供电系统的主要特点进行探究，并且立足港口供电系统的基本特点，对于港口建设的实际需求，港口的地位性质，区域电力供应能力进行综合考虑，由此去实现港口供电系统设计方案的确定，是保证港口供电质量和效益的关键所在。我们应该积极在港口供电系统主要特点的基础上，对于港口供电系统的现状进行归纳和总结，由此推动港口供电系统的高效化运行，这一点是毋庸置疑的。

参考文献：

[1]陈昌黎.港口电力负荷与自备电站柴油发电机容量关系分析[J].水运工程，2014（2）.

[2]程武山，刘汝斌.基于微网平衡的港口桥吊电机控制系统[J].电机与控制应用，2011（12）.

[3]王飞龙.港口电网电能质量评估及其负荷运行特性分析[D].安徽大学，2013.