淺析港口供電節(jié)能與電壓等級的選擇

1、淺析港口供電節(jié)能與電壓等級的選擇作者：郭掌權(quán)單位：防城港務集團有限公司日期：2008年6月淺析港口供電節(jié)能與電壓等級的選擇防城港務集團有限公司 郭掌權(quán) 2008年摘要：港口電力系統(tǒng)電壓等級的高低與節(jié)約能源關系密切而提高電壓等級是降低線路報耗的非常有效的技術(shù)措施之一。在新建和改造港口供配電線路時應對此予以高度重視，盡量簡化電壓等級和變電層次。關鍵詞：港口 電壓等級 線損 節(jié)能一、 概述目前我國各類港口使用的起重運輸機械設備的電壓等級絕大多數(shù)是AC 380V，在少數(shù)港口的個別碼頭因有大型起重運輸機械設備而使用AC 6KV的電壓，這個電壓在港口一般習慣地稱之為高壓依據(jù)港口規(guī)模的不同，大型港口一般是總

2、降壓變電所從地區(qū)電力網(wǎng)接受35KV或110KV的高壓電能，經(jīng)降壓為610KV級，再由配電線送到各前沿變電所，降至和而中小型港口可由一電網(wǎng)供電，經(jīng)中心配電所將同級電壓送至前沿變電所，降至AC 380V和AC 220V。隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展，港口貨物吞吐量不斷增加，各種大型、高效的起重運輸機械設備不斷增多，單機容量相應增大。而港口用電設備的特點是大多分布在港區(qū)的前沿或后方貨場，供電線路長且比較分散，使供電線路上的損耗較大。這一點在新建港口更突出，因為這些新建港口的岸線和后方堆場都比較長。上述供配電電壓等級已不適應這種狀況，因此減小線路損耗是很重要的，特別是在新港口建設和舊港區(qū)改造時應對電力系統(tǒng)的情況給

3、予高度重視。電網(wǎng)在運行過程中，每個環(huán)節(jié)都有電能損耗。這些損耗一般可分為兩種：一種是與負荷功率或電流的平方成正比的可變損耗；另一種是與電壓高低有關的固定損耗。而供電電壓的高低直接影響線路上的損耗和變壓器的損耗。本文著重討論當前港口供配 電電壓等級與節(jié)能方面的一些問題。二、 不同電壓等級下的線路損耗計算與比較據(jù)有關資料介紹，如果全國電力部門的平均線損率下降1%，每年就可以少損耗電能約有30×108kWh。在電能輸送過程中，加強線路損耗管理，采取降損措施，降低線損率無疑是節(jié)能的一個重要方面，也符合當前我國實施的節(jié)能減排要求，這是港口供電系統(tǒng)必須考慮的問題之一。電力網(wǎng)的線損是指一定時段內(nèi)網(wǎng)絡

4、各個元件上功率損耗對時問積分值的總和。其計算方法很多，對一般要求不高的場合，可以采用分散損失系數(shù)法。本文因是作比較，故用這個方法計算。對于10KV以下的配電網(wǎng)輸電線路導線中的電阻，線損時段 T（年、月、日等）內(nèi)的電能損耗可按下式計算（架空線）：上的均方根電流，A；均方根有功功率，KW;均方根無功功率，Kara；U-對應于P、Q處的電壓，KV。對于電纜線路，導線中的電能損耗為：一般電纜線路還應計算介質(zhì)損耗，但這部分損耗所占比例很小。作為比較，在下面的討論中均不予考慮式（1）對于配電線路的末端有一個集中負荷的情況是適宜的如果負荷是沿配電線路分布的，則應乘以相應的系數(shù)，這比較符合港口情況負荷分布的類

5、型及其分散損失系數(shù)值如表1所示。在供給負荷相等、距離相等、運行時間相同的情況下，幾種主要電壓等級用地溝電纜形式供電時的線損計算結(jié)果列于表2。 需要說明的是， YZR系列電動機暫無 660V。6KV等級的，作比較時借用了其它系列異步電動機的有關技術(shù)數(shù)據(jù)，同時以集中負荷的形式計算。三、 港口供配電系統(tǒng)存在的問題及改進辦法如前所述，當前我國港口普遍使用的是低壓配電系統(tǒng)，即將10KV變?yōu)?80V后供給各類起重運輸機械設備。如果采用電纜溝的形式供電，則電纜溝中的電纜數(shù)量多、線路長、截面積大，敷設不方便，且影響供電范圍的擴大。當有較大型的起重運輸機械時，因電動機功率大，故起動電流大，線路上的壓降與損耗較大

6、，勢必影響電動機正常起動，使電動機容易損壞。這些都是不利的因素。要改變這種狀況，從改變等級方面著手，可以收到立竿見影的效果，而且不會增加初投資。減小線路上的損耗來源，將供電電壓等級提高，減少變電層次，無疑是非常有效的技術(shù)措施。這一點從表2中所列計算數(shù)據(jù)看是很明顯的。同時對電動機的起動情況有所改善電機（目前10KV電動機已經(jīng)很成熟，額定6KV等級的電機可以升級為10KV等級）。為此，我認為:（1）當電動機功率在150KW以下時，可將供電電壓由380V改為660V。據(jù)初步計算，額定電壓采用660V比用380V的電動機綜合投資約低2540%。，有色金屬的消耗量減少5%左右，線路上的損耗減少1/31/

7、5。因此中小型港口的動力用電只用660V一個電壓等級，這樣，小型起重機械和較大型起重機的用電均可照顧到，又減少了變電層次。（2）電動機功率在150KW以上，或總裝機容量很大的起重運輸機械設備，宜采用的10KV電壓供電，而不宜用380V電壓。據(jù)計算，高壓電機供電電纜的費用低于同容量低壓電機供電電纜費用。供電線路越長、容量越大，用高壓電機的初期投資越低。此外，高壓電機在線路上的損耗僅為低壓電機的1/20。大型港口的動力用電電壓以660V 和10KV兩個等級為好。（3）雖然國外港口照明系統(tǒng)有用280V和340V的，但由于各種照明燈具、設備等統(tǒng)一用220V(低壓除外)，為便于照明設備的安裝更換與維修，港口照明系統(tǒng)仍用220V電壓。如果港口動力用電電壓為660V 和10KV，照明用電電壓為220V，就會大大有利于港口供配電的管理和節(jié)約電能。另外，港口變電層次應盡量