宁波大榭招商国际码头有限公司成立于2003年6月，2005年8月正式运营，已建设完成3个10万吨级、1个7万吨级集装箱专用泊位，四个泊位，码头全长1500米，水深-17米，整个港区建成后总面积163.5万平方米，设计年吞吐量240万TEU。配有大型岸边集装箱起重机14台，轮胎式龙门起重机51台，均为现港口行业最先进的装卸设备，已经具备了14条生产线的作业能力。
轮胎式龙门起重机是集装箱专业化码头堆场内的主力起重设备，它具有可灵活转场作业、工程投资少等特点；一般轮胎式龙门起重机由柴油发电机驱动，具有高能耗、高污染、高噪音、维护量大、成本高等缺点。经估算用油驱动的轮胎式龙门起重机平均燃油费用比用电作业的轮胎式龙门起重机电费高约3倍左右，而随着国际燃油价格的不断上扬，设备运行成本将不断攀升，能耗成本压力也将越来越大。
企业通过“油改电”项目的实施，可以降低成本，企业获利的空间增加，不仅为企业积累了财富，也增加企业进行技术改造或增加新设备，扩大经营能力，同时也增强了企业面临市场竞争能力，提升了企业生存能力。
“油改电”ERTG基本原理
轮胎式龙门起重机“油改电”基本原理：市电→箱变→供电线→取电器（上机）→电源转换→控制系统。
轮胎式龙门起重机“油改电”改造项目内容包括：
（1）机上改造，包括电源转换、支撑平台、控制系统改造、限位开关、电缆敷设、安全保护等。
（2）取电装置，包括取电器（电源插头）、取电平台等。
（3）供电箱变，包括变压器、高低压控制、安全保护等。
（4）供电线路，包括供电线路支撑、供电线、铺设电缆等。
（5）土建基础，包括供电支撑的基础、地面电缆管沟等。
本次改造场区为重箱堆场的纵七路以东、纵四路以西、横一路以南、横三路以北区域范围内共六块堆场的39条箱区及纵七路以东、纵四路以西、靠近横三路以南区域范围内共三块堆场的9条箱区。
即改造区域总长823m，宽度506m，共48幅箱区进行“油改电”改造。
（1）供电改造
根据场区内交通道和盲道的布置情况，部分低架供电线路采用单侧，其余采用双侧供电，每条箱区每条供电线路单侧可以同时供2 台ERTG 同时作业，每幅箱区最多3 台ERTG同时使用，但此时允许最多2 台ERTG起升。
本工程进线电源电压等级为10kV，根据港区供电规划，近期单回路进线，由港区35kV降压站10 kV母线引出；远期考虑双回路进线，另一路电源由港区35kV降压站日后新增变配电系统的10 kV母线引出。
根据总平面布置、装卸设备及其他用电负荷分布情况、进线电源电压等级等多种因素考虑，10kV配电所位于普通箱堆场4N的西端，1#箱式变电所位于普通箱堆场5K东端，2#箱式变电所位于普通箱堆场4N的东端，3#箱式变电所位于普通箱堆场4E的西端。
即本次项目新设一座10kV配电所，并在各负荷中心设置三座10kV箱式变电所。
（2）设备改造
上机电源采用直流DC600V。
在龙门吊的下横梁上安装自动取电装置。在龙门吊门腿上安装有激光和机械限位装置，防止ERTG 与低架供电线路发生碰撞，可以保证RTG 跑偏量不超过±300mm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
采用低架直流安全滑触线自动接驳方案，由以前的柴油机发电改成架设离地面2.5m高的滑触线供给市电，机上采用自动导入导出的取电集电器，集电小车在进入箱区时伸出自动导入滑触线取电，离开箱区时自动导出滑触线收起，转向、过道过程中采用小型柴油机发电。此方案既能保证设备的灵活性，又能保证箱区作业过程中用市电作业。
宁波大榭招商码头“油改电项目”优势分析：
（1）采用共直流母线的供电和整流能量反馈装置
采用直流电的上机方式，可在多台龙门吊之间构建一个共直流母线供电网。在一部份龙门吊做功机构处于再生发电模式的作业情形下，共直流母线供电网可以将这部分龙门吊电动机所产生的再生能源提供给其他龙门吊使用；采用具有向电网反馈电能的IGBT变流单元，该变流单元既可以将市电整流为稳定直流供母线上的电动龙门吊（电龙门吊）使用，同时也可以将超出共母线系统所能消化的再生能量反馈至电网甚至在该段共直流母线供电网内无法全部消耗掉该部份能量的时候，可以直接向外部市电电网反馈能量。通过计算，可以在交流电上机油改电方案节能70%的基础上再节能约20%。
（2）龙门吊转场和过街时的“自动取、断电”方式
在集装箱堆场相邻的两个箱区的盲道内，架设低架滑触线侧滑供电线路。将特殊设计的自动取电小车安装在电动龙门吊海陆侧鞍梁上，随龙门吊大车同步移动，实现电动龙门吊的移动供电。
当龙门吊在箱区作业时，关闭柴油发电机组，所需动力由自动取电小车将600V的直流电力从滑触线输送到龙门吊。龙门吊沿滑触线移动，实现对整个箱区的工作覆盖。当龙门吊需转场到另一箱区作业时，则由龙门吊司机操作控制按钮切断外接直流电源与龙门吊的联系，改由柴油发电机组供电并实现转场。转到指定堆场后，司机控制受电器接触滑触网，停止柴油发电机组工作时，工作动力自动切换为由外部直流供电。
此方案采用自动取电小车技术，有效的解决了龙门吊转场和过街时的人工协助插拔电问题。取电小车通过电气来控制，龙门吊司机在驾驶室通过按钮的简单操作即可以完成自动取、断电操作，对龙门吊原有操作效率几乎没有影响。
（3）采取安全滑线供电方案
如果采取裸滑线，由于码头公司现场情况十分复杂，人机混杂作业的情况很多，如熏蒸工现场作业、核箱员现场核箱、防台时捆扎工现场绑扎、维修人员现场抢修、清洁工现场清扫等，特别是后方场地的熏蒸和前方场地的核箱是每天均需进行的工作，且作业面很分散，如果为保其安全切断该箱区的电源，这样每天会导致堆场大面积频繁的断电，对正常生产作业影响很大。一旦发生人意外触电，将导致严重伤亡事故。
鉴于此种考虑，供电采取安全滑线。安全滑线国家有相应的规范，符合特种设备安全要求；安全滑触线在行业范围内属于成熟产品，可供选择面大。
（4）其他技术优化改进方面
在共直流母线技术的“油改电”方案设计过程中，采用的一些特殊设计也为原龙门吊电路带来了不少优化。与交流供电方案相比：
（a）改善辅助电源质量，降低设备故障
受柴油发电机组动态响应相对滞后等原因影响，使用柴油发电机组发电的龙门吊电源质量比较差，电压不稳定，使龙门吊上的辅助负载（空调、PLC、通讯、电源等）容易产生故障。直流“油改电”方案为每台龙门吊增加了一套逆变电源，电源质量得到了较大改善，减少了电源质量引起的设备故障。
（b）双电源自动切换装置确保辅助电源（380V/220V）无缝输出
通过双电源自动切换装置允许柴油机发出的交流电和外部输入的直流电同时输入到逆变电源装置中，当龙门吊过街或转场时，提前启动柴油机，此时断开直流电后仍然保证逆变电源输出的交流电（380V/220V）不间断，对龙门吊上辅助负载工作不产生任何影响，特别是解决了龙门吊夜间作业电源切换造成工作照明间断的问题。
参考文献：
[1] 场桥“油改电”后续节能改造方案及其效益 郝杨，孙大维 - 《集装箱化》
[2] 关于轮胎式集装箱起重机“油改电”节能项目工程的可行性研究 王垚 - 《港口科技》
[3] 集装箱堆场RTG“油改电”供电改造及效益分析 蒋仑 - 《水运工程》
论文作者:韩一品,宓保安
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/24
标签：龙门吊论文; 作业论文; 堆场论文; 母线论文; 电源论文; 起重机论文; 转场论文; 《电力设备》2017年第21期论文;