港口電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

侯朋

（南京惠寧碼頭有限公司，江蘇南京210000）

港口電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

侯朋

（南京惠寧碼頭有限公司，江蘇南京210000）

通過供配電系統(tǒng)改造，包括干式變壓器、有載分接開關(guān)的應(yīng)用，節(jié)電設(shè)備的應(yīng)用，包括變頻器的推廣、LED燈具的應(yīng)用，同時(shí)加強(qiáng)用電管理和計(jì)量管理，降低港口裝卸作業(yè)用電量。

供配電系統(tǒng)；節(jié)能；港口；應(yīng)用

0 前言

降低生產(chǎn)成本，提高裝卸效率是港口企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的根本，其中降低用電成本是降低生產(chǎn)成本的主要措施之一。南京惠寧碼頭有限公司采取在大型裝車設(shè)備上廣泛應(yīng)用變頻器，在變電設(shè)備中使用無功補(bǔ)償裝置及有載分接開關(guān)，照明設(shè)施使用LED燈具等措施，同時(shí)制定并嚴(yán)格執(zhí)行用電管理措施，通過技術(shù)改造更新和管理的優(yōu)化細(xì)化降低企業(yè)用電成本。

1 供配電系統(tǒng)節(jié)能改造

（1）干式變壓器的應(yīng)用。變壓器是輸變電裝置的耗能大戶，改造前我公司變壓器全部為油浸式，油浸式變壓器的運(yùn)行成本和維護(hù)工作量相對(duì)較大，每年用于變壓器維護(hù)的費(fèi)用在5萬元左右。經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研及選型，最終將變電所內(nèi)所有的S9-1250/ 6，6 kV/0.4 kV油浸式變壓器更換為SCB10-1250kVA/10，6/0.4 kV干式變壓器。干式變壓器基本屬于免維護(hù)產(chǎn)品，可有效降低運(yùn)行維護(hù)成本。

（2）無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用。提高供電各相關(guān)配置的功率因數(shù)，以充分利用變、配、用電設(shè)備的容量，增加其輸電能力，減少功率損耗和電能損耗，達(dá)到節(jié)約電能，提高供電質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的目的。選用SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，額定工作電壓380 V，額定工作頻率50 Hz；補(bǔ)償器采用自動(dòng)控制方式，對(duì)三相平衡負(fù)荷進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間＜5 ms，實(shí)現(xiàn)連續(xù)雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償無功功率。補(bǔ)償容量足夠的情況下，系統(tǒng)功率因數(shù)≥0.95，系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，變壓器帶載率提高。電容器投切過程中，無涌流沖擊、操作過電壓、電弧重燃等現(xiàn)象。ASVG動(dòng)態(tài)無功功率發(fā)生電源投入運(yùn)行后快速響應(yīng)，自動(dòng)投切與連續(xù)調(diào)節(jié)，無需人工干預(yù)；隨著負(fù)載的運(yùn)行和停止，能自動(dòng)控制其投入和切除；對(duì)接入點(diǎn)附近網(wǎng)絡(luò)供電電壓有穩(wěn)定作用。

（3）有載分接開關(guān)的應(yīng)用。更換干式變壓器后，選擇其中3個(gè)變壓器在高壓側(cè)各加裝有載分接開關(guān)，型號(hào)SFK-Ⅱ-10/100-6 kV，自動(dòng)控制器型號(hào)YZK-Ⅲ，目前設(shè)定的基準(zhǔn)電壓為3檔395 V，允許的電壓波動(dòng)范圍為±8 V，動(dòng)作延時(shí)時(shí)間30 s。

（4）有載分接開關(guān)的使用效果。對(duì)其中1臺(tái)變壓器投用和退出有載分接開關(guān)情況進(jìn)行測(cè)試，因該變電所供電設(shè)備只涉及出場(chǎng)流程，只對(duì)兩段時(shí)間內(nèi)的總耗電量和總的出場(chǎng)噸位進(jìn)行測(cè)試和比較。

2015年1月6日至1月12日有載分接開關(guān)投用期間，該泊位出場(chǎng)總噸位42 029 t，相關(guān)設(shè)備用電量18 484 kW·h，作業(yè)單耗0.439 kW·h。

2015年1月12日至1月18日有載分接開關(guān)退出期間，該泊位出場(chǎng)總噸位38 430 t，相關(guān)設(shè)備用電量20 232 kW·h，作業(yè)單耗0.526 kW·h。

從系統(tǒng)單耗數(shù)據(jù)可以看出，投用有載分接開關(guān)后作業(yè)單耗下降16.5%，節(jié)電效果明顯。

2 節(jié)能設(shè)備的使用

（1）推廣使用變頻器。公司新購(gòu)大型裝卸設(shè)備全部采用變頻控制，同時(shí)對(duì)老舊門機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造，如5臺(tái)MQ1030門座式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)全部選用港迪HF500系列變頻器，該變頻器針對(duì)起重機(jī)行業(yè)的功能設(shè)計(jì)，通過PLC邏輯判斷，保證電機(jī)能在“零速”抱閘，實(shí)現(xiàn)變頻器平穩(wěn)的啟、制動(dòng)，減輕各機(jī)構(gòu)在機(jī)械起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)對(duì)門機(jī)機(jī)械部分造成的沖擊，延長(zhǎng)了門機(jī)機(jī)械部分的使用壽命。

（2）LED燈具的應(yīng)用。節(jié)能型LED照明燈具高效低耗、節(jié)能環(huán)保，驅(qū)動(dòng)電壓低、響應(yīng)速度快、安全性高、使用壽命長(zhǎng)等特性。自2014年起，陸續(xù)對(duì)堆場(chǎng)32 m高桿燈及碼頭16 m中桿燈進(jìn)行了LED燈具更新。原燈塔安裝8盞1000 W金鹵燈，更換前選擇了其中2座燈塔進(jìn)行照度測(cè)試，根據(jù)當(dāng)天的現(xiàn)場(chǎng)照度測(cè)試結(jié)果及交通部關(guān)于散貨堆場(chǎng)照明的標(biāo)準(zhǔn)，確定LED的平均照度≥10 lx，每座燈塔安裝8盞210 WLED燈。LED燈具更新完成后，進(jìn)行照度測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)見表1、表2。

表1 1#燈塔照度測(cè)試數(shù)據(jù)

（3）LED燈具節(jié)電效果及改造投資回收期。1#燈塔節(jié)電率84%，2#燈塔節(jié)電率73%，平均節(jié)電率78.5%。

LED改造投資回收期（以1#燈塔為例）。1#燈塔使用金鹵燈功率13 439.8 W，全年平均日照明時(shí)長(zhǎng)8 h，全年用電量39 244.8 kW·h，全年電費(fèi)（(按1.0元/kW·h計(jì))39 244.8元。用LED燈替換金鹵燈全年用電量4759.6 kW·h，全年電費(fèi)4759.6元，節(jié)省電費(fèi)34 485.2元。1#塔購(gòu)置LED燈總費(fèi)用28 560元，通過節(jié)省電費(fèi)，約0.82年可收回投資成本。

表2 2#燈塔照度測(cè)試數(shù)據(jù)

3 用電管理和計(jì)量管理

加強(qiáng)計(jì)量管理以減少不必要的電能損耗，并有針對(duì)性的降低用電成本。加強(qiáng)用電管理，能有效降低用電成本。根據(jù)港口作業(yè)的特點(diǎn)，公司相繼出臺(tái)了《生產(chǎn)區(qū)域用電管理辦法》和《生活區(qū)域用電管理辦法》，2014年公司總用電量994萬千瓦時(shí)，電費(fèi)971萬元；2015年公司總用電量969萬千瓦時(shí)，電費(fèi)930萬元，執(zhí)行一系列管理措施后，節(jié)能效果明顯。

［1］戴廣燕.節(jié)能技術(shù)在工廠電氣技術(shù)的應(yīng)用［J］.科技傳播，2012，（2）:94.

［2］陳凱.論工廠電氣技術(shù)中節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用［J］.中華民居，2012，（10）:95-96.

〔編輯 李波〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.51