刘啸雲

摘 要 在现今科技飞速发展的年代，电气工程一直是我国重点发展的领域。对于我国电气工程的发展，国家一直比较重视，也投入许多的人力物力给予支持。电气工程设计也逐渐与科技发展进行有效结合，从而推动电气工程设计的有效发展。港口的发展也不例外，涉及到的电气工程也要跟随时代的发展而进步，现今随着电气工程在港口的广泛运用，这就需要其设计要符合港口的特点。本文将对港口电气工程设计中存在的常见问题与解决措施进行梳理与解析。

关键词 港口 电气工程设计 供配电系统 变电所

中图分类号：U65 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2021）07-0044-02

社会科技的不断发展，对于电气工程的发展也起到重要的推进作用。而电气工程在港口运行中的作用是至关重要的。科学完善的电气工程设计能够有效的保证港口各项机械设备的有效运行。与其他行业领域对于电气工程设计要求不同，港口内部与外部环境十分复杂，所以对于电气工程的设计要求更加严格。为了能够保证电气工程在港口中能够顺利运行，就需要不断的对设计细节进行不断的完善。

1 供配电系统的设计

作为整个电气工程的关键核心，供配电系统能够对供电可靠性给予有效的保障，从而降低供电运行中发生故障的概率。而想要有效的对供配电系统进行有效的设计，首先就需要将整个工程的用电负荷等级进行严格的确认，之后对于高压进线与高低压母线的接线方式，也要依据负荷的等级进行科学合理的选择。在进行实际的供配电系统设计的过程中，因为港口的环境复杂，所以造成外部高压电源不能够充分的满足使用需求。在实际的供配电过程中，一、二级用电负荷的运行是需要通过两路高压电源进行供电的。但由于实际的供电过程中受到地方供电条件的限制，只能对保证一路高压电源，为了能够有效的解决这一问题，则需要设置相应的变电站来保证一级负荷的运行，而二级负荷，就需要使用柴油发电机来作为备用的电源[1]。除此之外，为了能够保证一、二级用电负荷的稳定，需要将两路高压电源进行同时运用，让二者保持互为备用的关系。对于低压则是使用单母线分断的方式进行。但由于受到条件的限制，需要运用两路高压电源，一备一用，对于接线方式则是使用单母线不分段的接线方法。此外，如果是一路高压电源供电，可以使用柴油发电机为备用电源的接线方式。

2 变电所的选址与设置

变电所的设置，是涉及很多方面的，这一过程也是电气工程设计的重要环节，因其自身的复杂性，所以在实际的设计过程中，会遇到各种各样的问题。通常情况下，变电所的设置为了能够不过多的使用港区的堆场或者其他的场地，就需要将变电所的位置设置在港区的角落之中。但又因出于成本的考虑，为了降低电缆的使用量，需要在符合规范的基础上，将变电所的位置设置在负荷中心，如此才能将供电的距离变短，从而有效的降低电缆的长度与电压的消耗，达到电缆的节约。此外，对于变电所的室内设置，也一定要最大程度的进行紧凑布置，以此来有效的节省空间。最后就是对于电缆的敷设，馈线电缆如果并非特别多，则可以使用管沟敷设。如果电缆的出线量巨大，这就必须使用电缆夹层。电缆夹层的使用，能够方便之后的电缆更换维护。而需要电缆出线比较多的项目，会因为排水措施的不完善，造成电缆泡水的情况发生[2]。因此，不论是选择什么样的敷设方式，一定要做好进出口的防水措施，在电缆进出口进行隔水设施的设置。此外，变压器的选择也是一项重要工作，首先，选择空载损耗更低的新型节能型变压器;其次，对于变压器的容量选择也要慎重，出于节能的考虑，应尽量选择负载率在75%左右的变压器，在电压器低压侧尽可能的使用无功补偿装置，原则上将功率因数提升到0.9，以最大程度的减少无功损耗[3]。

3 电缆敷设方式的选择

为了应对港口复杂的外部环境，可以采用多样的电缆敷设方式。主要分为直埋敷设、穿管敷设、桥架敷设、电缆沟与电缆隧道敷设等方式。对于敷设方式的选择，则还是需要港口现场的实际情况进行有效的分析，之后再进行抉择。首先，对于电缆沟与电缆隧道敷设这两种敷设方式，可更加方便工作人员进行施工，并且也能够便于工作人员进行后续的维护与检修，从而极大的将反复开挖路面的情况与重复投资的次数进行有效的控制。但是这种敷设方式，前期所需要的投资十分巨大，对于排水与通风的要求也十分的高。所以只有在项目规模庞大，同路径敷设电缆数量众多的情况下才予以使用。其次穿管敷设还能细化为排管敷设与直接穿管敷设这两种敷设形式。这种敷设方式也是现今港口最为常用的一种敷设方式，其对于电缆的更换比较灵活，不需要挖断路面，所以对其成本投入也比较少。最后，就是直埋敷设与电缆桥架敷设，这两种都是经济型的方式。但是直埋敷设不方便后续对电缆的维护与检修。以上种种都是电缆的敷设形式，虽然种类繁多，但是在实际的电气工程设计中，还是要依据现场的实际情况进行有效的分析，之后再對敷设方式进行选择，遵循经济合理的原则，以此来保证电气工程运行的可靠性[4]。

4 电缆选择

电气工程设计的基础首要是对于电缆的选择。在进行电缆的选用时，首先就需要对电缆的用途、敷设条件与其安全性进行全面的考虑。电缆的型号分为电力电缆、架空绝缘电缆与控制电缆等，这是依据用途进行的划分。除此之外，还需要依据敷设形式来对电缆进行划分，分别是塑料绝缘电缆、钢带铠装电缆、钢丝铠装电缆、防水电缆与防腐电缆等。最后就是依据消防安全性进行的划分，分别是阻燃电缆、耐火电缆与无卤阻燃电缆等[5]。例如，在当前节能环保的大背景下，对于港口电缆的选择也要符合这一原则，由于港口面积大，电缆敷设长度可能数十公里，其电能的损耗也是一个不能忽视的问题，因此在电缆选择时尽量采用电阻小的铜芯电缆，既降低了能耗，又节约了运行成本。

5 照明照度

在港口之中还有一项重要的设施，就是照明设施。其主要的作用能够有效的为港口和码头的生产提供重要的照明作用。照明设施并不是简单的设置完成就可以的，一旦照明设施的配置不合理就会严重的影响到工作人员的视线，从而严重影响正常的生产。所以照明设施的安置必须要做到严格合理。为了有效的完成这一目标就需要相关工作人员在安装时要严格的依照相关规定的标准进行操作，对于最为重要的光源与灯具的选择要时刻遵守经济实用与节能的原则。随着科技的不断发展，现今新型LED光源已经被广泛的应用于港口的照明之中，新型LED光源具有发光效率高、耗电量小、使用寿命长、工作温度低、安全可靠性强、反应速度快、单元体积小与绿色环保等优点，极大的提升了港口的照明效果[6]。

6 室外配电柜

现今在港口使用的室外配电柜普遍都是由金属材料制成的，因其材料的特性，所以在长时间的使用之后就会出现诸多的问题。首先是室外配电柜容易出现导电的情况，这就使其存在着严重的安全风险，其次就是室外配电柜的抗腐蚀性变差，造成其使用期限变短。最后就是室外配电柜外观出现严重的锈蚀。出现这些问题的主要原因还是因为对于室外配电柜的材料选择不合理与IP等级不合理这两个原因造成的。材料问题显而易见，而IP等级则是室外配电柜对与异物侵入的防护。其主要包含两项主要内容，一个数字代表的是防尘等级，另一个数字则是表示防水等级。在实际的运用过程中，港口是依靠海边建立的所以就会经常受到台风的侵扰。所以在进行电气工程设计过程中，就需要对室外配电柜的高度、IP登记与材料进行全面的考虑，以此来保证室外配电柜能长时间的使用，不会出现各种问题，而影响整个电气工程的运行[7]。

7 防雷接地

上文已经提到过港口是依靠海边建立的所以就会经常受到台风的侵扰。所以防雷接地设计也是港口电气工程设计的重要环节。因港口的环境原因，雷电天气时有发生，所以防雷接地设计的作用就尤为突出，一旦出现任何问题就会极易造成工作人员的伤亡发生。为了能够有效的做好防雷接地设计，这就需要相关设计人员在设计之初，要对港口的雷击情况进行充分的了解，之后对其进行防雷等级的明确，之后在进行科学合理的设计。以此有效保证防雷接地的效果。

8 结语

伴随着社会的不断进步发展，社会之中各行各业也得到了迅猛的发展，电气工程作为国家重要的经济支柱。想要有效的引用到港口建设之中，就需要不断的进行技术的改革创新，努力提升电气工程设计的科学性与合理性，还需要对电气工程中的各个细节进行细化设计，以此保证每个环节的设计都能与港口的实际情况进行契合，如此才能提升企业的生产效率，帮助其实现经济效益的最大化，更好为社会的发展提供有效的服务。

参考文献：

[1] 梁水晶.浅析港口码头工程电气设计要点[J].工程技术（文摘版），2016（04）：55.

[2] 宋晓莉.港口电气工程设计中存在的常见问题和解决措施[J].珠江水運，2019（14）：71-72.

[3] 李强.码头建设过程中电气工程施工中常见的问题及对策分析[J].商品与质量，2015（26）：173-174.

[4] 姚建新.港口低压配电设计常见问题分析[J].水运工程，2012（08）：94-97.

[5] 王岩，王家静.浅析港口工程的电气设计原则与技术措施[J].机电信息，2016（03）：2.

[6] 刘力荣.电气设计中的常见问题及其解决措施[J].城市建设理论研究（电子版），2015（30）：1542.

[7] 吕茂东.浅析港口工程的电气设计原则与技术措施[J].引文版：工程技术，2016（05）：69.