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      港口電氣工程設(shè)計(jì)中存在的常見(jiàn)問(wèn)題和解決措施

      2021-10-19 13:14:42劉嘯雲(yún)
      科海故事博覽·中旬刊 2021年7期
      關(guān)鍵詞:供配電系統(tǒng)變電所港口

      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(guó)重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。對(duì)于我國(guó)電氣工程的發(fā)展,國(guó)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(jiàn)問(wèn)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??茖W(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(guò)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(guò)程中,一、二級(jí)用電負(fù)荷的運(yùn)行是需要通過(guò)兩路高壓電源進(jìn)行供電的。但由于實(shí)際的供電過(guò)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(wèn)題,則需要設(shè)置相應(yīng)的變電站來(lái)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(lái)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(guò)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(guò)程中,會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題。通常情況下,變電所的設(shè)置為了能夠不過(guò)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(lái)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(wú)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(wú)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(kāi)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(lái)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(lái)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(wú)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題顯而易見(jiàn),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(guò)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(guò)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(lái)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(wèn)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(guò)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(wèn)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(yǔ)

      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(guó)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):

      [1] 梁水晶.淺析港口碼頭工程電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].工程技術(shù)(文摘版),2016(04):55.

      [2] 宋曉莉.港口電氣工程設(shè)計(jì)中存在的常見(jiàn)問(wèn)題和解決措施[J].珠江水運(yùn),2019(14):71-72.

      [3] 李強(qiáng).碼頭建設(shè)過(guò)程中電氣工程施工中常見(jiàn)的問(wèn)題及對(duì)策分析[J].商品與質(zhì)量,2015(26):173-174.

      [4] 姚建新.港口低壓配電設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題分析[J].水運(yùn)工程,2012(08):94-97.

      [5] 王巖,王家靜.淺析港口工程的電氣設(shè)計(jì)原則與技術(shù)措施[J].機(jī)電信息,2016(03):2.

      [6] 劉力榮.電氣設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題及其解決措施[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015(30):1542.

      [7] 呂茂東.淺析港口工程的電氣設(shè)計(jì)原則與技術(shù)措施[J].引文版:工程技術(shù),2016(05):69.

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