淺析港口電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺析港口電氣節(jié)能設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文作者對(duì)港口碼頭工程中電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能原則與方法進(jìn)行闡述，從多個(gè)方面和角度論述港口碼頭工程電氣設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的措施和工程中的合理應(yīng)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：港口；電氣；節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p&g

2、t;　　改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了舉世矚目的成就，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能源緊缺日益嚴(yán)重，尤其是電力供應(yīng)不堪重負(fù)，不但影響了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且消耗了大量寶貴的不可再生能源。在這個(gè)問(wèn)題上，我國(guó)政府把降低能耗和節(jié)能減排放在了極其重要的位置。 港口碼頭工程電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)潛力很大，電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮。在選擇新型節(jié)能設(shè)備上,要充分了解其原理、性能、效果,反復(fù)比較設(shè)計(jì)方案，拿出一套符合各種技術(shù)指標(biāo)、滿(mǎn)足功能需求、行之有效而又切

3、實(shí)可行的節(jié)能措施，從而達(dá)到真正節(jié)約電能的目的。 </p><p>　　1 變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　在變壓器設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量采用低能耗及銅線(xiàn)材的新型高效節(jié)能變壓器,減少變壓器的有功功率損耗，盡可能使變壓器負(fù)荷率設(shè)計(jì)在75％~85％。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，以適應(yīng)由于負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。 </p><

4、;p>　　變壓器的有功功率損耗如下式表示：△Pb＝Po＋Pkβ2其中：△Pb——變壓器有功損耗（KW）；Po——變壓器的空載損耗（KW）；Pk——變壓器的有載損耗（KW）；β——變壓器的負(fù)載率。 </p><p>　　Po部分為空載損耗又稱(chēng)鐵損，它是由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，大小隨矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝而定。所以變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的，如S11型油浸變壓器或SC(B)11節(jié)能型干式

5、變壓器，它們都是采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，由于"取向"處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，以減少鐵芯的渦流損耗；45°全斜接縫結(jié)構(gòu)，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗。 </p><p>　　Pk是傳輸功率的損耗，即變壓器的線(xiàn)損，決定于變壓器繞組的電阻及流過(guò)繞組電流的大小，即負(fù)載率β的平方成正比。因此，應(yīng)選用阻值較小的繞組，可采用銅芯變壓器。從Pkβ2用微分求它的極值，在β＝50％處每千瓦的

6、負(fù)載，變壓器的能耗最小,但此時(shí)僅僅是為了節(jié)能而沒(méi)有考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值。其實(shí)變壓器實(shí)際運(yùn)行的負(fù)荷率是很不均勻的,根據(jù)《變壓器允許過(guò)負(fù)荷系數(shù)的負(fù)荷率最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)》可求得變壓器的過(guò)負(fù)荷系數(shù),所以在確定變壓器容量時(shí),可按75%-85%的負(fù)荷率選擇。若變壓器選擇容量過(guò)大,長(zhǎng)期低于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的負(fù)荷率,會(huì)造成有功損耗的上升,因?yàn)槠淙萘窟^(guò)大,鐵損增大。為減小變壓器損耗,當(dāng)容量大而需要選用多臺(tái)變壓器時(shí),在合理分配負(fù)荷的情況下,盡可能減少變壓器的臺(tái)數(shù),

7、選用大容量的變壓器。例如需裝機(jī)容量4000kVA,可選二臺(tái)2000kVA,不選四臺(tái)1000kVA。 </p><p>　　2 配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　在工程設(shè)計(jì)中，變電所的中心位置應(yīng)盡量接近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑，減少線(xiàn)路損耗，同時(shí)還要兼顧電源的進(jìn)出線(xiàn)方向。實(shí)際上對(duì)多數(shù)工程來(lái)講，至少?gòu)挠猩饘傧牧考熬€(xiàn)路功率損失這兩個(gè)原則出發(fā)選擇變電所的位置，得出的結(jié)果才能在一次性投資

8、、節(jié)能降損及設(shè)施維護(hù)管理等方面產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備的特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單可靠，操作方便。一般要求配電變壓器出口處的電流不平衡度不大于10％，干線(xiàn)及分支線(xiàn)首端的不平衡度不大于20％，中性線(xiàn)的電流不超過(guò)額定電流的25％，這是因?yàn)樵谂潆娤到y(tǒng)中，有的相電流較小，有的相電流接近甚至超過(guò)額定電流，這種情況下，不僅影響變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，影

9、響供電質(zhì)量，而且會(huì)成倍增加線(xiàn)損,所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小三相不平衡度。 </p><p>　　3 電氣配電線(xiàn)路的節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　一個(gè)工程中線(xiàn)路總長(zhǎng)不下萬(wàn)米，大工程更甚，因此而造成的電能損耗相當(dāng)可觀，所以減少線(xiàn)路能耗必須引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。 </p><p>　　低壓線(xiàn)路截面選擇的一般原則是按發(fā)熱條件、機(jī)械強(qiáng)度、電壓損失,并按熱穩(wěn)定校核其最小截面,當(dāng)

10、線(xiàn)路較長(zhǎng)時(shí),電壓損失較大,這時(shí)主要根據(jù)電壓損失的計(jì)算選擇截面。因?yàn)榫€(xiàn)路上的電流是不能改變的,要減少線(xiàn)路的損耗,只有減少線(xiàn)路電阻。線(xiàn)路電阻R=ρL/S,即與線(xiàn)路電阻電導(dǎo)率ρ成正比,與線(xiàn)路截面積S成反比,與線(xiàn)路的長(zhǎng)度成正比。 </p><p>　　4 提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù) </p><p>　　功率因數(shù)提高了可以減少線(xiàn)路無(wú)功功率的損耗，提高設(shè)備利用率，從而達(dá)到節(jié)能目的。 </p>

11、;<p>　　提高供配電系統(tǒng)功率的具體方法有： </p><p>　　4.1 提高自然功率因數(shù) </p><p>　　自然功率因數(shù)是在沒(méi)有任何補(bǔ)償情況下，用電設(shè)備的功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)的方法有：a、選擇自然功率因數(shù)較高的電機(jī)；b、盡量選擇效率高的電弧焊機(jī)；c、安排和調(diào)整工藝流程，改善機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況；d、在生產(chǎn)工藝條件允許的情況下，采用同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)。 &l

12、t;/p><p>　　4.2 采用人工補(bǔ)償無(wú)功功率 </p><p>　　裝用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行人工補(bǔ)償，電力用戶(hù)常用的無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備是電力電容器，又稱(chēng)并聯(lián)電容器、移相電容器、靜電電容器。在具體工程設(shè)計(jì)中有采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞剑筛鶕?jù)具體情況具體分析。但在港口碼頭工程中應(yīng)采用快速響應(yīng)的功率因數(shù)補(bǔ)償和具有諧波治理能力的裝置。這樣，既擴(kuò)大了變壓器的輸出能力，又節(jié)約了電能，效

13、果顯著。 </p><p>　　5 照明用電的節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺(jué)要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度的利用光能。 </p><p>　　5.1 合理的選擇光源及燈具。衡量照明質(zhì)量的主要指標(biāo)有: 照度、眩光、顯色性等；而照明節(jié)能的評(píng)價(jià)指標(biāo)是照明功率密度即單位面積上的照明安裝功率（包

14、括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器）。 </p><p>　　5.2 合理選擇照度值選擇。照度是照明設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。照度太低，會(huì)損害工作人員的視力，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。不合理的高照度則會(huì)浪費(fèi)電力。選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺(jué)工作相適應(yīng)。 </p><p>　　5.3 合理選擇照明線(xiàn)路。照明線(xiàn)路的損耗約占輸入電能的4%左右，影響照明線(xiàn)路損耗的主要因素是供電方式和導(dǎo)線(xiàn)截面積。大多數(shù)照明電壓為220V，照

15、明系統(tǒng)可由單相二線(xiàn)、兩相三線(xiàn)、三相四線(xiàn)三種方式供電。三相四線(xiàn)式供電比其它供電方式線(xiàn)路損耗小得多。因此照明系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用三相四線(xiàn)制供電。 </p><p>　　5.4 合理選擇照明方式。在滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)度的條件下，為節(jié)約電力，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。 </p><p>　　5.5 合理的控制方式。應(yīng)采用集中控制，并按需要采取或降低照度的控制措施，以便由工作人員專(zhuān)管或兼管

16、。照明燈具的合理控制也是照明節(jié)能的重要手段。 </p><p><b>　　6 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　《關(guān)于港口節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》要求各級(jí)交通（港口）主管部門(mén)和港口企業(yè)堅(jiān)持優(yōu)化設(shè)計(jì)與強(qiáng)化管理相結(jié)合、應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)與淘汰落后工藝相結(jié)合、健全制度與宣傳培訓(xùn)相結(jié)合，加大節(jié)能減排的政策扶持力度，逐步轉(zhuǎn)變港口經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，發(fā)展港口循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)港口節(jié)能減排工

17、作取得新進(jìn)展。調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，隨著生產(chǎn)規(guī)?；?zhuān)業(yè)化程度的提高，港口能源單耗雖已呈下降趨勢(shì)，但仍存在較大的節(jié)能減排空間。作為二次能源的電能，如何降低損耗、高效利用，如何將節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用到工程項(xiàng)目當(dāng)中，也就成為港口碼頭程電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。 面對(duì)電力日趨緊張的形勢(shì)，作為電氣設(shè)計(jì)工作者如何貫徹落實(shí)“堅(jiān)持開(kāi)發(fā),節(jié)約并重、節(jié)約優(yōu)先,大力推進(jìn)節(jié)能”的指導(dǎo)方針，盡量做到電氣節(jié)能設(shè)計(jì)將是一個(gè)很大的課題。 </p><p><