浅谈某大型散货码头工程电气设计要点

摘要：本文对某大型散货码头10kV变电所布置、用电负荷情况、电气设备选择及电缆敷设、防雷接地等内容进行简单论述，并指出设计过程中常被忽视的问题并提出解决措施。

关键词：变配电所；高低压接电箱；电缆；防护等级；防雷接地

本工程为某水泥生产线配套码头，工程共建设7个2000吨级泊位和1个5000吨级泊位，吞吐量为2370万吨。电气设计内容包括码头变电房、码头、引桥、皮带机转运房、取水泵房等建筑物的供电、照明、防雷与接地的设计。本工程有以下几个特点：一是工程岸线长达1公里，如何合理地布置变配电所成为电气设计中的重点：二是本工程用电设备繁多，如何准确地进行负荷计算，合理地选用变压器容量是电气设计的关键；三是工程处于多灰尘、易浸蚀、重腐蚀的环境，如何合理选用电气设备（变配电设备、户外高低压接电箱、岸电箱、路灯及电缆等）成为要点；四是工程位于水域上，如何做好防雷接地处理成为电气设计的难点。

以下结合本人在本工程设计过程的心得，对设计内容进行简单的叙述，并针对上述要点提出解决措施：

1、10kV变电所布置

根据码头及厂区总平面规划的功能分区方案，依据深入负荷中心以及供电半径合理的原则，本工程共设置1座中心变电所和2座箱式变电站。中心变电所设在负荷最集中、装机容量最大的连片泊位附近，箱式变电站设在离中心变电所较远的墩式泊位转运站内。此种布置能保证低压供电半径均在250m范围内，减少电压降和电能损耗，提高了用电质量，另外也减少了电缆的长度和费用。

2、用电负荷情况

本工程主要用电设备为桥式抓斗卸船机、斗负压抽吸机、直线摆动式装船机、除尘器、漏斗翻板除尘器、污水泵、码头照明以及控制设备等用电负荷。港区配电电压等级：采用10kV、380/220V。其中装船机、皮带机、负压抽吸机、码头照明、控制设备等用电负荷为二级负荷，其它负荷为三级负荷。

负荷计算主要采用需要系数法，各类设备及建筑的需要系数k和功率因数COSφ可参照《海港工程设计手册》（下册）及《工业与民用配电手册》。本人在设计中发现《海港工程设计手册》中所列某些设备的需要系数值偏小，建议在计算过程中适当放大处理。

3、电气设备选择及电缆敷设

（1）变电所变压器选用S11油浸式变压器，高压开关柜选用金属铠装中置移开式开关柜，低压开关柜选用抽屉式开关柜。

（2）户外高低压接电箱采用表面经处理后用耐候性高光高强度防腐型塑粉静电喷涂的高强度钢板焊接而成，采用专用进线电缆口PG密封件，防护等级达到IP65。箱内配置防护型整体式大电流插头和插座，操作方便，生产效率高，劳动强度低。插座带机械连锁机构，保证插拔时不带电操作，确保安全。

（3）码头及引桥照明采用400W高压钠灯，8米高灯柱沿码头平台后沿布置，灯柱间隔30米左右，平均照度不低于201ux。码头引桥照明采用100W高压钠灯，3.5米高灯柱沿边沿布置，灯柱间隔15米左右，平均照度不低于101ux。所有灯具均采用了防水防尘型，并且灯具上配置了无功功率补偿器和恒功率电感镇流器，使功率因数达到了0.9以上。

（4）高压电缆选用YJV22-8.7/10kV型铜芯交联聚乙烯绝缘、钢带铠装、聚氯乙烯护套电力电缆，低压电缆选用YJV22-0.6/lkV型铜芯交联聚乙烯绝缘、钢带铠装、聚氯乙烯护套电力电缆。由于散货码头用电设备多，码头电缆主要沿电缆桥架于钢桁架及皮带机架侧敷设，电缆桥架至用电设备段电缆穿镀锌钢管敷设。高低压电缆不共桥架敷设，避免互相影响。为减少粉尘散落及延缓电缆老化，桥架上设盖板，盖板厚度为1.6mm。

4、防雷接地

码头接地系统采用TN-C-S系统。采用工作接地、保护接地、防雷接地共用接地装置的联合接地方式。利用高大金属钢结构作防雷接闪器，利用钢结构本身作防雷引下线，利用水工桩基础钢筋作为接地极。码头装卸设备的轨道利用轨道基础钢筋作重复接地，码头上所有钢结构构件、金属管道、电缆外皮、用电设备不带电的金属外壳等都进行可靠接地。接地电阻不大于1欧姆。

以上从4个方面概述了本工程电气设计的要点并提出解决措施，使设计满足了安全、可靠、经济的三大原则。在该码头正式投入运营以来，因电力系统的可靠性和灵活性、电气设备故障率低、工作效率高、运营成本低、年能耗量少等优点，从而确保了港口文明生产的正常进行，也多次受到业主的好评。