港口電氣工程設(shè)計(jì)中存在的常見問題和解決措施

劉嘯雲(yún)

摘 要 在現(xiàn)今科技飛速發(fā)展的年代，電氣工程一直是我國重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。對(duì)于我國電氣工程的發(fā)展，國家一直比較重視，也投入許多的人力物力給予支持。電氣工程設(shè)計(jì)也逐漸與科技發(fā)展進(jìn)行有效結(jié)合，從而推動(dòng)電氣工程設(shè)計(jì)的有效發(fā)展。港口的發(fā)展也不例外，涉及到的電氣工程也要跟隨時(shí)代的發(fā)展而進(jìn)步，現(xiàn)今隨著電氣工程在港口的廣泛運(yùn)用，這就需要其設(shè)計(jì)要符合港口的特點(diǎn)。本文將對(duì)港口電氣工程設(shè)計(jì)中存在的常見問題與解決措施進(jìn)行梳理與解析。

關(guān)鍵詞 港口 電氣工程設(shè)計(jì) 供配電系統(tǒng) 變電所

中圖分類號(hào)：U65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）07-0044-02

社會(huì)科技的不斷發(fā)展，對(duì)于電氣工程的發(fā)展也起到重要的推進(jìn)作用。而電氣工程在港口運(yùn)行中的作用是至關(guān)重要的。科學(xué)完善的電氣工程設(shè)計(jì)能夠有效的保證港口各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備的有效運(yùn)行。與其他行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ陔姎夤こ淘O(shè)計(jì)要求不同，港口內(nèi)部與外部環(huán)境十分復(fù)雜，所以對(duì)于電氣工程的設(shè)計(jì)要求更加嚴(yán)格。為了能夠保證電氣工程在港口中能夠順利運(yùn)行，就需要不斷的對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行不斷的完善。

1 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作為整個(gè)電氣工程的關(guān)鍵核心，供配電系統(tǒng)能夠?qū)╇娍煽啃越o予有效的保障，從而降低供電運(yùn)行中發(fā)生故障的概率。而想要有效的對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，首先就需要將整個(gè)工程的用電負(fù)荷等級(jí)進(jìn)行嚴(yán)格的確認(rèn)，之后對(duì)于高壓進(jìn)線與高低壓母線的接線方式，也要依據(jù)負(fù)荷的等級(jí)進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。在進(jìn)行實(shí)際的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，因?yàn)楦劭诘沫h(huán)境復(fù)雜，所以造成外部高壓電源不能夠充分的滿足使用需求。在實(shí)際的供配電過程中，一、二級(jí)用電負(fù)荷的運(yùn)行是需要通過兩路高壓電源進(jìn)行供電的。但由于實(shí)際的供電過程中受到地方供電條件的限制，只能對(duì)保證一路高壓電源，為了能夠有效的解決這一問題，則需要設(shè)置相應(yīng)的變電站來保證一級(jí)負(fù)荷的運(yùn)行，而二級(jí)負(fù)荷，就需要使用柴油發(fā)電機(jī)來作為備用的電源[1]。除此之外，為了能夠保證一、二級(jí)用電負(fù)荷的穩(wěn)定，需要將兩路高壓電源進(jìn)行同時(shí)運(yùn)用，讓二者保持互為備用的關(guān)系。對(duì)于低壓則是使用單母線分?jǐn)嗟姆绞竭M(jìn)行。但由于受到條件的限制，需要運(yùn)用兩路高壓電源，一備一用，對(duì)于接線方式則是使用單母線不分段的接線方法。此外，如果是一路高壓電源供電，可以使用柴油發(fā)電機(jī)為備用電源的接線方式。

2 變電所的選址與設(shè)置

變電所的設(shè)置，是涉及很多方面的，這一過程也是電氣工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，因其自身的復(fù)雜性，所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，會(huì)遇到各種各樣的問題。通常情況下，變電所的設(shè)置為了能夠不過多的使用港區(qū)的堆場(chǎng)或者其他的場(chǎng)地，就需要將變電所的位置設(shè)置在港區(qū)的角落之中。但又因出于成本的考慮，為了降低電纜的使用量，需要在符合規(guī)范的基礎(chǔ)上，將變電所的位置設(shè)置在負(fù)荷中心，如此才能將供電的距離變短，從而有效的降低電纜的長(zhǎng)度與電壓的消耗，達(dá)到電纜的節(jié)約。此外，對(duì)于變電所的室內(nèi)設(shè)置，也一定要最大程度的進(jìn)行緊湊布置，以此來有效的節(jié)省空間。最后就是對(duì)于電纜的敷設(shè)，饋線電纜如果并非特別多，則可以使用管溝敷設(shè)。如果電纜的出線量巨大，這就必須使用電纜夾層。電纜夾層的使用，能夠方便之后的電纜更換維護(hù)。而需要電纜出線比較多的項(xiàng)目，會(huì)因?yàn)榕潘胧┑牟煌晟疲斐呻娎|泡水的情況發(fā)生[2]。因此，不論是選擇什么樣的敷設(shè)方式，一定要做好進(jìn)出口的防水措施，在電纜進(jìn)出口進(jìn)行隔水設(shè)施的設(shè)置。此外，變壓器的選擇也是一項(xiàng)重要工作，首先，選擇空載損耗更低的新型節(jié)能型變壓器;其次，對(duì)于變壓器的容量選擇也要慎重，出于節(jié)能的考慮，應(yīng)盡量選擇負(fù)載率在75%左右的變壓器，在電壓器低壓側(cè)盡可能的使用無功補(bǔ)償裝置，原則上將功率因數(shù)提升到0.9，以最大程度的減少無功損耗[3]。

3 電纜敷設(shè)方式的選擇

為了應(yīng)對(duì)港口復(fù)雜的外部環(huán)境，可以采用多樣的電纜敷設(shè)方式。主要分為直埋敷設(shè)、穿管敷設(shè)、橋架敷設(shè)、電纜溝與電纜隧道敷設(shè)等方式。對(duì)于敷設(shè)方式的選擇，則還是需要港口現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行有效的分析，之后再進(jìn)行抉擇。首先，對(duì)于電纜溝與電纜隧道敷設(shè)這兩種敷設(shè)方式，可更加方便工作人員進(jìn)行施工，并且也能夠便于工作人員進(jìn)行后續(xù)的維護(hù)與檢修，從而極大的將反復(fù)開挖路面的情況與重復(fù)投資的次數(shù)進(jìn)行有效的控制。但是這種敷設(shè)方式，前期所需要的投資十分巨大，對(duì)于排水與通風(fēng)的要求也十分的高。所以只有在項(xiàng)目規(guī)模龐大，同路徑敷設(shè)電纜數(shù)量眾多的情況下才予以使用。其次穿管敷設(shè)還能細(xì)化為排管敷設(shè)與直接穿管敷設(shè)這兩種敷設(shè)形式。這種敷設(shè)方式也是現(xiàn)今港口最為常用的一種敷設(shè)方式，其對(duì)于電纜的更換比較靈活，不需要挖斷路面，所以對(duì)其成本投入也比較少。最后，就是直埋敷設(shè)與電纜橋架敷設(shè)，這兩種都是經(jīng)濟(jì)型的方式。但是直埋敷設(shè)不方便后續(xù)對(duì)電纜的維護(hù)與檢修。以上種種都是電纜的敷設(shè)形式，雖然種類繁多，但是在實(shí)際的電氣工程設(shè)計(jì)中，還是要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行有效的分析，之后再對(duì)敷設(shè)方式進(jìn)行選擇，遵循經(jīng)濟(jì)合理的原則，以此來保證電氣工程運(yùn)行的可靠性[4]。

4 電纜選擇

電氣工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)首要是對(duì)于電纜的選擇。在進(jìn)行電纜的選用時(shí)，首先就需要對(duì)電纜的用途、敷設(shè)條件與其安全性進(jìn)行全面的考慮。電纜的型號(hào)分為電力電纜、架空絕緣電纜與控制電纜等，這是依據(jù)用途進(jìn)行的劃分。除此之外，還需要依據(jù)敷設(shè)形式來對(duì)電纜進(jìn)行劃分，分別是塑料絕緣電纜、鋼帶鎧裝電纜、鋼絲鎧裝電纜、防水電纜與防腐電纜等。最后就是依據(jù)消防安全性進(jìn)行的劃分，分別是阻燃電纜、耐火電纜與無鹵阻燃電纜等[5]。例如，在當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的大背景下，對(duì)于港口電纜的選擇也要符合這一原則，由于港口面積大，電纜敷設(shè)長(zhǎng)度可能數(shù)十公里，其電能的損耗也是一個(gè)不能忽視的問題，因此在電纜選擇時(shí)盡量采用電阻小的銅芯電纜，既降低了能耗，又節(jié)約了運(yùn)行成本。

5 照明照度

在港口之中還有一項(xiàng)重要的設(shè)施，就是照明設(shè)施。其主要的作用能夠有效的為港口和碼頭的生產(chǎn)提供重要的照明作用。照明設(shè)施并不是簡(jiǎn)單的設(shè)置完成就可以的，一旦照明設(shè)施的配置不合理就會(huì)嚴(yán)重的影響到工作人員的視線，從而嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)。所以照明設(shè)施的安置必須要做到嚴(yán)格合理。為了有效的完成這一目標(biāo)就需要相關(guān)工作人員在安裝時(shí)要嚴(yán)格的依照相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，對(duì)于最為重要的光源與燈具的選擇要時(shí)刻遵守經(jīng)濟(jì)實(shí)用與節(jié)能的原則。隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)今新型LED光源已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于港口的照明之中，新型LED光源具有發(fā)光效率高、耗電量小、使用壽命長(zhǎng)、工作溫度低、安全可靠性強(qiáng)、反應(yīng)速度快、單元體積小與綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，極大的提升了港口的照明效果[6]。

6 室外配電柜

現(xiàn)今在港口使用的室外配電柜普遍都是由金屬材料制成的，因其材料的特性，所以在長(zhǎng)時(shí)間的使用之后就會(huì)出現(xiàn)諸多的問題。首先是室外配電柜容易出現(xiàn)導(dǎo)電的情況，這就使其存在著嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)，其次就是室外配電柜的抗腐蝕性變差，造成其使用期限變短。最后就是室外配電柜外觀出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕。出現(xiàn)這些問題的主要原因還是因?yàn)閷?duì)于室外配電柜的材料選擇不合理與IP等級(jí)不合理這兩個(gè)原因造成的。材料問題顯而易見，而IP等級(jí)則是室外配電柜對(duì)與異物侵入的防護(hù)。其主要包含兩項(xiàng)主要內(nèi)容，一個(gè)數(shù)字代表的是防塵等級(jí)，另一個(gè)數(shù)字則是表示防水等級(jí)。在實(shí)際的運(yùn)用過程中，港口是依靠海邊建立的所以就會(huì)經(jīng)常受到臺(tái)風(fēng)的侵?jǐn)_。所以在進(jìn)行電氣工程設(shè)計(jì)過程中，就需要對(duì)室外配電柜的高度、IP登記與材料進(jìn)行全面的考慮，以此來保證室外配電柜能長(zhǎng)時(shí)間的使用，不會(huì)出現(xiàn)各種問題，而影響整個(gè)電氣工程的運(yùn)行[7]。

7 防雷接地

上文已經(jīng)提到過港口是依靠海邊建立的所以就會(huì)經(jīng)常受到臺(tái)風(fēng)的侵?jǐn)_。所以防雷接地設(shè)計(jì)也是港口電氣工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。因港口的環(huán)境原因，雷電天氣時(shí)有發(fā)生，所以防雷接地設(shè)計(jì)的作用就尤為突出，一旦出現(xiàn)任何問題就會(huì)極易造成工作人員的傷亡發(fā)生。為了能夠有效的做好防雷接地設(shè)計(jì)，這就需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之初，要對(duì)港口的雷擊情況進(jìn)行充分的了解，之后對(duì)其進(jìn)行防雷等級(jí)的明確，之后在進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。以此有效保證防雷接地的效果。

8 結(jié)語

伴隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步發(fā)展，社會(huì)之中各行各業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，電氣工程作為國家重要的經(jīng)濟(jì)支柱。想要有效的引用到港口建設(shè)之中，就需要不斷的進(jìn)行技術(shù)的改革創(chuàng)新，努力提升電氣工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，還需要對(duì)電氣工程中的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，以此保證每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)都能與港口的實(shí)際情況進(jìn)行契合，如此才能提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，幫助其實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，更好為社會(huì)的發(fā)展提供有效的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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