浅析港口供电节能与电压等级的选择

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1、浅析港口供电节能与电压等级的选择作者：郭掌权单位：防城港务集团有限公司日期：2008年6月浅析港口供电节能与电压等级的选择防城港务集团有限公司郭掌权2008年摘要：港口电力系统电压等级的高低与节约能源关系密切而提高电压等级是降低线路报耗的非常有效的技术措施之一。在新建和改造港口供配电线路时应对此予以高度重视，尽量简化电压等级和变电层次。关键词：港口电压等级线损节能一、概述目前我国各类港口使用的起重运输机械设备的电压等级绝大多数是AC380V，在少数港口的个别码头因有大型起重运输机械设备而使用AC6KV的电压，这个电压在港口一般习惯地称之为高压依据港口规模的不同，大型港口一般是总降压

2、变电所从地区电力网接受35KV或110KV的高压电能，经降压为6～10KV级，再由配电线送到各前沿变电所，降至和而中小型港口可由一电网供电，经中心配电所将同级电压送至前沿变电所，降至AC380V和AC220V。随着经济迅速发展，港口货物吞吐量不断增加，各种大型、高效的起重运输机械设备不断增多，单机容量相应增大。而港口用电设备的特点是大多分布在港区的前沿或后方货场，供电线路长且比较分散，使供电线路上的损耗较大。这一点在新建港口更突出，因为这些新建港口的岸线和后方堆场都比较长。上述供配电电压等级已不适应这种状况，因此减小线路损耗是很重要的，特别是在新港口建设和旧港区改造时应对电力系统的

3、情况给予高度重视。电网在运行过程中，每个环节都有电能损耗。这些损耗一般可分为两种：一种是与负荷功率或电流的平方成正比的可变损耗；另一种是与电压高低有关的固定损耗。而供电电压的高低直接影响线路上的损耗和变压器的损耗。本文着重讨论当前港口供配电电压等级与节能方面的一些问题。一、不同电压等级下的线路损耗计算与比较据有关资料介绍，如果全国电力部门的平均线损率下降1%，每年就可以少损耗电能约有30×108kWh。在电能输送过程中，加强线路损耗管理，采取降损措施，降低线损率无疑是节能的一个重要方面，也符合当前我国实施的节能减排要求，这是港口供电系统必须考虑的问题之一。电力网的线损是指一定时段内

4、网络各个元件上功率损耗对时问积分值的总和。其计算方法很多，对一般要求不高的场合，可以采用分散损失系数法。本文因是作比较，故用这个方法计算。对于10KV以下的配电网输电线路导线中的电阻，线损时段T（年、月、日等）内的电能损耗可按下式计算（架空线）：上的均方根电流，A；均方根有功功率，KW;均方根无功功率，Kara；U---对应于P、Q处的电压，KV。对于电缆线路，导线中的电能损耗为：一般电缆线路还应计算介质损耗，但这部分损耗所占比例很小。作为比较，在下面的讨论中均不予考虑式（1）对于配电线路的末端有一个集中负荷的情况是适宜的如果负荷是沿配电线路分布的，则应乘以相应的系数，这比较符合港

5、口情况负荷分布的类型及其分散损失系数值如表1所示。在供给负荷相等、距离相等、运行时间相同的情况下，几种主要电压等级用地沟电缆形式供电时的线损计算结果列于表2。需要说明的是，YZR系列电动机暂无660V。6KV等级的，作比较时借用了其它系列异步电动机的有关技术数据，同时以集中负荷的形式计算。一、港口供配电系统存在的问题及改进办法如前所述，当前我国港口普遍使用的是低压配电系统，即将10KV变为380V后供给各类起重运输机械设备。如果采用电缆沟的形式供电，则电缆沟中的电缆数量多、线路长、截面积大，敷设不方便，且影响供电范围的扩大。当有较大型的起重运输机械时，因电动机功率大，故起动电流大，

6、线路上的压降与损耗较大，势必影响电动机正常起动，使电动机容易损坏。这些都是不利的因素。要改变这种状况，从改变等级方面着手，可以收到立竿见影的效果，而且不会增加初投资。减小线路上的损耗来源，将供电电压等级提高，减少变电层次，无疑是非常有效的技术措施。这一点从表2中所列计算数据看是很明显的。同时对电动机的起动情况有所改善电机（目前10KV电动机已经很成熟，额定6KV等级的电机可以升级为10KV等级）。为此，我认为:（1）当电动机功率在150KW以下时，可将供电电压由380V改为660V。据初步计算，额定电压采用660V比用380V的电动机综合投资约低25～40%。，有色金属的消耗量减少

7、5%左右，线路上的损耗减少1/3～1/5。因此中小型港口的动力用电只用660V一个电压等级，这样，小型起重机械和较大型起重机的用电均可照顾到，又减少了变电层次。（2）电动机功率在150KW以上，或总装机容量很大的起重运输机械设备，宜采用的10KV电压供电，而不宜用380V电压。据计算，高压电机供电电缆的费用低于同容量低压电机供电电缆费用。供电线路越长、容量越大，用高压电机的初期投资越低。此外，高压电机在线路上的损耗仅为低压电机的1/20。大型港口的动力用电电压以660