港口電氣主要節(jié)能技術(shù)探討

張文強(qiáng)

秦皇島港股份有限公司第七港務(wù)分公司，河北 秦皇島 066000

港口設(shè)備是保障港口貨物正常運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，在整個(gè)港口運(yùn)轉(zhuǎn)過程中起著關(guān)鍵性作用。港口機(jī)械中所使用的電氣元件的好壞直接影響著港口機(jī)械的性能。隨著我國節(jié)能減排在眾多行業(yè)中如火如荼地開展，港口電氣的節(jié)能技術(shù)也隨之被應(yīng)用到許多港口設(shè)備上，使港口用電設(shè)備的電能損耗大大降低，港口設(shè)備電能的節(jié)省也給企業(yè)帶來了巨大的效益。因此研究港口電氣的節(jié)能技術(shù)是非常必要的。

1 設(shè)備選型時(shí)考慮電機(jī)功率的可調(diào)性

一個(gè)現(xiàn)代化的港口碼頭除了現(xiàn)代化的信息管理還有先進(jìn)的港口設(shè)備，隨著港口多功能的需求，港口設(shè)備也非常的多[1]。然而在選擇港口設(shè)備時(shí)，設(shè)備選型非常重要。港口機(jī)械設(shè)備決定著港口進(jìn)出口貨物的裝卸效率，有些設(shè)備還具備人員疏散提示的功能。目前在選擇港口設(shè)備時(shí)，最重要的還是設(shè)備電動(dòng)機(jī)的功率匹配度。設(shè)備的電機(jī)功率直接決定著港口電能的消耗，電機(jī)功率過高一方面是由于設(shè)備選型不當(dāng)，設(shè)備負(fù)荷低造成設(shè)備無功功率增加，電能浪費(fèi)較大。另一方面是由于設(shè)計(jì)初期對(duì)港口的容量和對(duì)貨物的吞吐能力估計(jì)過高，設(shè)備選型時(shí)選擇了大功率電機(jī)，使電能浪費(fèi)。因此在設(shè)備選型初期著重考慮電力功率可調(diào)的用電設(shè)備，根據(jù)實(shí)際情況能夠選擇合適的電機(jī)降低電機(jī)功率損耗，最終實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能的目的。

2 港口裝卸的機(jī)械設(shè)備負(fù)載計(jì)算應(yīng)與實(shí)際情況接近

我國港口機(jī)械起步晚，許多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是參考國外幾十年前的資料。而且在港口機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候設(shè)計(jì)人員都是通過經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)選取功率參數(shù)。但在實(shí)際應(yīng)用中所選取的功率經(jīng)過放大后遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際需求的電機(jī)功率[2]，造成設(shè)備功率過大無功功率增加，使電能損耗較大。為了能夠更接近實(shí)際情況，應(yīng)通過港口周轉(zhuǎn)貨物的實(shí)際重量轉(zhuǎn)換至所需裝卸設(shè)備功率。如果電機(jī)功率選取不當(dāng)，就會(huì)造成電機(jī)損壞，尤其是影響到經(jīng)常啟停的設(shè)備上。為此設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照港口貨物的負(fù)荷計(jì)算電機(jī)功率，而且在設(shè)計(jì)時(shí)需要增加電機(jī)保護(hù)裝置[3]。目前港口貨物一般都比較笨重，因此港口裝卸的機(jī)械設(shè)備非常大，電機(jī)功率也隨之增大，為了能夠更好地降低電能損耗，在裝卸設(shè)備工作過程中要增加抑制諧波的裝置，由于諧波引起的電能損耗較大，因此增加此裝置能夠很好地控制電能損耗。

3 通過采用節(jié)能輸送電纜與合理的布置照明設(shè)備

港口碼頭所用的電都是通過港口的中心變電所輸送的，由于線網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，而且電纜在輸送過程中都會(huì)存在電能損耗，因此在港口碼頭布置電纜線路之前一定要對(duì)所選的電纜進(jìn)行嚴(yán)格管控。選擇電纜時(shí)一定要選運(yùn)載電流大，電阻小的銅芯電纜。電阻小的電纜在運(yùn)載電能時(shí)，電能損耗小。在電纜鋪設(shè)過程中，要不間斷的進(jìn)駐現(xiàn)場監(jiān)管電纜型號(hào)及電纜材質(zhì)，杜絕不合格的電纜產(chǎn)品流入港口電纜鋪設(shè)過程中。好的電纜在運(yùn)載大電流的電能時(shí)，會(huì)很好的抑制電能和電流的波形發(fā)生變化，電能流量波一旦變化就會(huì)造成電流無法被變壓器識(shí)別造成電能損失[4]。因此選擇質(zhì)量好電阻小的銅芯電纜是非常關(guān)鍵的，而且通過低阻的銅芯電纜使電能的運(yùn)載更安全。

港口碼頭的區(qū)域大貨物集散很多時(shí)候都是在夜間進(jìn)行的，因此在進(jìn)行貨物裝卸過程中就需要良好的照明設(shè)備滿足貨物裝卸條件，在布置照明設(shè)備的時(shí)候需要充分考慮所在區(qū)域的照明要求。有些地方對(duì)照明度要求不高，在這些地方應(yīng)該適當(dāng)布置功率小耗電少的照明設(shè)備。對(duì)于那些要求照明條件好，而且照射范圍廣的地方要采用大功率的高架燈，尤其是在裝卸貨物的地方一定要保證照明良好。在需要照明條件好的地方架設(shè)高桿布置燈具時(shí)，一定要多方考慮，選用高度適中的燈桿，而且高桿之間的距離一定要控制在燈具照明能夠剛好重疊的地方，在布置燈具的初期通過多種方案進(jìn)行模擬，將實(shí)際中可能遇到的各種情況都考慮到位，才能夠布置出既滿足實(shí)際照明需求，又能大大節(jié)省電能能耗的效果。

4 根據(jù)不同地域情況合理控制照明燈具

表1 三種無功補(bǔ)償裝置的比較

港口碼頭功能區(qū)域不同，需要的照明燈具數(shù)量以及照明時(shí)間都各不相同。為此合理的布置燈具數(shù)量以及控制燈具的開關(guān)是目前節(jié)能的最好方法。比如在辦公樓中工作值班人員，要根據(jù)實(shí)際情況合理開啟燈光，而且辦公室的燈具可通過多個(gè)開關(guān)控制不同組數(shù)的燈具，當(dāng)人員較少時(shí)開啟一組燈具。對(duì)于過道或者樓道可布置應(yīng)急燈，不應(yīng)布置長明燈造成不必要的浪費(fèi)，也可在過道和樓道布置聲控開關(guān)，起到用時(shí)開啟不用關(guān)閉的作用，從而達(dá)到節(jié)能省電的目的。在燈具布置上要遵循“少而廣”的理念，少布置燈具也能夠起到照射面積大的作用。對(duì)于辦公樓外的工作道路，可采用分段分時(shí)控制燈光開啟關(guān)閉的裝置，這樣也可以起到節(jié)能的效果。

在電力系統(tǒng)中無功功率是無法避免的，而且無功功率在流動(dòng)的過程中需要通過一些設(shè)備來改變，這些設(shè)備就是無功功率電源設(shè)備。這些設(shè)備能夠很好地控制電能運(yùn)輸過程中的熱能轉(zhuǎn)換，從而降低電能損耗。目前常用的無功補(bǔ)償裝置有三種，一種是并聯(lián)電容器組，一種是同步調(diào)箱機(jī)，還有一種就是靜止無功補(bǔ)償器。這三種無功補(bǔ)償裝置的性能見表1。

5 結(jié)語

港口電氣節(jié)能技術(shù)的研究為我國港口事業(yè)的節(jié)能降本具有非常重大的意義，通過采用一系列的節(jié)能措施，將我國港口碼頭的用電設(shè)備的能耗降下來，才能確保我國港口事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過節(jié)能降本把我國的港口事業(yè)做強(qiáng)，做大，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。