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港口码头电力系统为什么要安装有源滤波器APF和静止无功发生器SVG

发表时间:2022-12-29 访问量:3199


港口行业的电能质量现状:

1、港口码头的两种电力系统

①场地电力系统:“场地电力系统”的任务是向大型装卸机械供电.

②岸电系统:“岸电系统”的任务是向靠港船舶供电。

2、港口电力主要的几类负载

(1)反复间歇性负载:主要为装卸类起重设备,包括岸吊、起重机、龙门吊、抓斗、输送带、传送管、卷扬机、牵引机。采用大功率整流驱动直流电机或变频驱动交流电机负载。其负载特性为启动电流大。平均负载电流小,谐波含量大,功率因数较低(0.6以下)。

(2)不间断运行设备(占20-30%):主要为皮带运输机,煤码头斗轮机。其负载特性为负荷较为均匀,且三相对称,功率因数稳定(0.8左右)。

(3)辅助设备(占10-20%):主要为变频或整流类电源类负载和照明负载。

比如港口使用的计算机电源、办公设备均属于开关电源,会产生5次、7次、11次谐波,其负载特性为电源谐波含量大;

照明负载中,荧光灯、高压钠灯和高压水银灯功率因数较低(0.45-0.65之间)。

3、港口的装卸工作流程中的负载

港口装卸作业是港口的主要技术,无论是港口的设计,还是相关设施的建造,都需要考虑到港口的装卸流程作业所带来的影响。港口作业区散货泊位由卸船系统、装船系统、矿石堆场和装车系统组成。

①卸船系统:码头卸船采用抓斗卸船机,清舱设备采用轮式装载机。

港口卸船作业一般采用卸船机、皮带机、堆取料机等装卸设备,一般的装船过程时:桥式抓斗卸船机将货物从船舶上堆放到移动式皮带机、皮带车上,经由多个皮带机传输机到达堆场,最终由斗轮式堆取料机把货物倒堆到堆场中。其中卸船机一般有两种,即周期性和连续性机械,最常用为机械性的卸船机。

②装船系统:装船系统中一般采用移动式装船机装船;水平输送系统一般是是采用1路带式输送机。

港口的装船作业一般会使用到装船机、堆取料机、皮带机等装卸设备,装船流程一般是:堆取料机将货物从堆场中取出,经由多个皮带机、或者皮带车,到达另一个堆场;或者到达移动式装船机,再由装船机将货物倒堆到船舶上。

③矿石堆场:在码头后方沿东西向平行布置矿石堆场。在堆场上设置堆、取合一的斗轮堆取料机。

④装车系统:装车作业线上一般装设有轨道式移动式装车机;堆场出料装车水平输送系统一般都是选用带式输送机;在移动式装车机上布置电子皮带秤,对每节车皮的装车量进行控制。

随着现代科学技术的发展,在装卸工艺中使用了大型电力装卸机械和电气传动等装置,比如装船机、桥式抓斗卸船机、泵船浮式起重机、堆取料机、皮带输送机等。其中装船机、桥式抓斗卸船机、泵船浮式起重机、堆取料机这些设备的调速控制都是使用变频器实现的。变频器作为常用的控制电动机的控制设备,广泛运用于港口行业的运作中,其主要谐波次数为5、7次。

解决方案:

1.谐波问题:

从上述的主要负载以及其存在的电能质量问题,我们可以了解到,港口行业在生产过程中存在严重的谐波治理问题,其中最主要的谐波问题在于生产过程中几乎每个环节都在使用的变频器设备和照明设备,它们主要存在3、5、7次谐波的问题,而保证电源稳定性的UPS不间断电源也存在严重的谐波问题,不及时处理会影响其他电气设备的正常工作,降低发电、输电及用电设备的效率,甚至会引起谐振引发重大事故。对此,我们提出的解决方案时依据实际情况,配置相应的有源滤波器APF设备进行有源滤波,减少谐波含量,降低谐波畸变率。

2.无功补偿

上述用电设备的功率因数都不高,都在0.7~0.85之间,说明港口行业中这些电气设备的效率都不高。根据《电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》,100kVA及以上10kV供电的电力用户,其功率因数宜达到0.95以上,其他电力用户,其功率因数宜达到0.90以上。港口行业中上述的主要设备基本都没有达标,如果不进行无功补偿,供电公司将会进行罚款。对此,我们提出的解决方案时依据实际情况,配置相应的静止无功发生器SVG或LC系列(电容电抗)产品;进行无功补偿,提高功率因数。


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