某碼頭配電工程電氣設計

    由于非線性負載的存在會產生諧波，導致微機保護裝置誤動作，，造成不必要的供電中斷；諧波還會使電氣測量儀表計量不準確，產生計量誤差，因為須有效的抑制諧波干擾。

    本方案的低壓配電系統設計時，在10kV/0.4kV進線柜上裝設ACR330系列諧波監測儀表，用于監測2-31次諧波；進線柜之后配置無功補償柜，其上裝設ARC系列無功補償投切裝置；在配電前端設置安科瑞公司的ANAPF有源濾波器，采用集中方式抑制諧波；在各出線柜上配置ACR330系列諧波監測儀表，用于監測2-31次諧波。APF濾波器以并聯方式接入電網，通過實時監測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術，從變流器中產生一個和當前諧波分量和無功分量對于的反響分量并注入電力系統，實現諧波治理和無功補償。具體抑制方案如圖3設計。低壓配電系統中的諧波抑制方案設備清單如表2。

圖3 低壓配電系統諧波抑制方案

    表2 低壓配電二次方案

    2.3對變電所的要求

    功能上的要求：碼頭在港區中屬較復雜的工藝系統，工程又分為碼頭工程、筒倉續建工程、并分步實施。而對于新建變電所中土建要求一次性完成，新、老變電所、近期、遠期供電系統容量的預留、配電間的預留等內容均應在供電系統工程中一次完成。

    對建筑物綜合利用的要求：根據負荷的分步，本次工程新建2座變電所，同時改擴建一個變電所。為減少港區建筑單體的數量、節省土地、設備、人力等資源，2#變電所是集變電、配電、控制、監控、管理、指揮、辦公的中心。

    變電所的要求：港區各變電所內電氣設備均采用室內布置，按無人值班設計。采用分區域、多變電所配有1套電氣值班人員方式，定期巡查。并借助于各變電所中設有Acrel-2000監控系統級網絡儀表，確保供電系統的安全運行。

    2.4電量監測系統

    為實現對港內變配電所的中、低壓系統進行遠距離的遙測、遙信、遙控。在變配電站內設置了Acrel-2000用戶端智能配電系統。該系統由中、低壓配電系統里配置的ACR系列網絡電力儀表，微機保護裝置、工作站組成。

    1）系統結構

    系統采用分層分布式設計，分站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。系統配有Acrel-2000監控軟件，能夠模擬碼頭變電所的供配電全網絡，提供遙測、遙信、遙控、遙調、告警、跳閘、報表、事件記錄等功能。

    2）系統主要功能

    電站系統具有自動記錄電力參數變異的功能，當事故發生時可以迅速了解故障原因，減少查詢時間，加速恢復正常供電，為各部門的用電提供安全可靠保障。通過該系統網絡可將卸船機、帶式輸送機、斗提機、埋刮板機等工藝設備的運行電量送至中控室內的監控操作站，并將所監測到的數據記錄到數據庫中，供管理系統使用。

圖4 10kV碼頭工程ACREL2000監測系統拓撲圖

    3 線纜的選擇及敷設

    1）電纜的選擇：對中壓配電線路的選擇按電纜額定電壓、額定電流及所在環境條件下確定截面，還應對短路電流校驗其熱穩定性是否滿足要求。

    2）港區線路敷設：以變配電所為中心，供電、自控、工業電視、生產廣播調度系統的布線均分步至各建筑單體內的用電點及被控點。戶外以電纜溝為主要路由，戶內主要沿各皮帶機、鋼棧橋、廊道內的電纜橋架敷設，局部穿鋼管敷設。強電、弱點電纜主要敷設特點：電纜共路由，分層敷設，盡量減少工程費用。

    4 港區照明

    采用高效節能光源和與之相配套的高效燈具，及節能型電器附件及控制裝置，為港區提供一個安全、舒適的照片環境。

    1）在港區倉頂、倉底均采用安科瑞公司的LED工礦燈，純鋁鰭片式的散熱結構，使得熱量更更好的散出，增加燈具壽命。

    2）碼頭道路及皮帶機沿線采用安科瑞公司的LED路燈，外形采用三翼式設計，光亮更加均勻，光源采用的是45mil的大芯片設計，光源本身的亮度達100lm/w以上。

    3）在港區40m高以上的建筑物上設置安科瑞公司的LED泛光燈，增加了防雷器，使得LED等不懼怕雷擊，全密封式設計，燈具不懼怕雨雪。

    4）對皮帶機沿線，倉頂及倉底照明，采用變電所或中控室集中控制方式。

    5）港區內辦公室采用安科瑞公司的LED直管燈，一般辦公室以格柵燈為主，內部搭配2-3根日光燈。

    港區內照明燈具一覽表見表3。

    表3 港區照片燈具選型方案

    5 結語

    建設節約型港口，應從源頭開始，從設計開始，充分利用現有資源，這在本港口碼頭項目實施中尤為突出，體現了節約型電氣設計理念。項目在系統設計、設備選型、布置、電纜敷設、運行管理、維護等方面，均達到協調統一。通過優化設計，增強了系統的可靠性、靈活性、減少了投資，加快了進度，為碼頭的正常生產奠定了堅實基礎。

    參考文獻

    [1] 水運工程.日照港散糧碼頭工程電氣設計特點.鄔曉紅,孟凌峰.No.8 Serial No.391,2006.8.

    [2] JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規范[S].

    [3] GB 50052-1995 供配電系統設計規范[S].

    [4]安科瑞電氣股份有效公司.能效管理系統設計安裝圖冊.2013.11.1合訂本.

    作者簡介：

    徐霜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能配電系統設計<