（天津港湾电力工程有限公司 300456）
摘要：本文首先介绍了天津港集团辖区内变电所及相关电力设备已有的代维模式，其次通过引入门机电控柜的制造技术及经验，分析港区内门机上电力电控设备代维的可行性，以及从技术、管理等方面探析门机上电力电控设备代维的思路和模式。
关键词：天津港、门座式起重机（简称“门机）、代维、变频器、PLC
一、概述
在全国经济正做出转型升级的调整，大众创新、万众创业之际，企业应把握机会顺势而为在“存量经济”的基础上结合新技术与管理模式，努力开创“增量经济”。本文结合天津港实际情况做出了创造和落实“增量经济”的分析和探索。
二、天津港集团辖区内变电所及相关电力设备的代维现况
天津港集团辖区从地理位置上分为北疆、南疆、东疆、临港四大港区。从供电运行管理角度进行梳理，每个港区有自身的中心电源站，110kV电源站或35kV电源站，每个电源站下属带10kV或6kV的开闭站、变电所、箱式变电站、环网柜及变台等负荷，全港区共300余个单位电力设施。在此范围内，大部分电力设施内的110kV、35kV GIS开关柜，10kV、6kV真空断路器开关柜及SF6充气式开关柜，110 kV、35 kV、10 kV、6 kV电力变压器，站内直流电源系统，站内通讯RTU系统，电力设施外供配电用10kV、6kV及0.4kV电力电缆，均由天津港湾电力工程有限公司进行代维。该公司通过在继电保护、电力设备预防性试验、电力设备的养护和维修、后台通讯系统的监控和调度以及日常的高压开关倒闸操作等专业方面进行管理和操作，完成了对以上电力设备的代维工作，保障了天津港区域电力运行的可靠性和安全性，为港口作业和服务提供了有效的保障。
天津港湾电力工程有限公司通过不断的努力实践和积累，拥有了自己的技术人才和工程人才队伍，也拥有了适应港口发展和企业特色的电力设备运行维护管理模式和经验，并且不断完善。在此基础上，可以凭借自身的优势去拓展新的市场和业务。
三、天津港门机电控柜的制造
目前，港区规模不断扩大需要采购新的门机设备投入使用；使用多年的门机上的电控设备在可靠性、节能性已不能满足当下生产作业的要求，需要对其进行改造升级。由纳新、改旧这两方面需求叠加而形成的市场，导致了天津港对门机上电控设备的需求。目前天津港区门机电控系统分为低压上机和高压上机两种类型。高压上机类型为经由电缆10kV或6kV电源上到门机，经过变压器变为0.4kV电源，然后经电抗柜和整流柜，形成直流母排，给支持、开闭、旋转、变幅系统变频器提供直流电源。由于高压上机类型具备能量回馈功能，及某一系统制动时可以回馈电能到直流母线，供其他系统使用，提高了电能利用率，符合节能要求，该类型是今后的主流，因此本文以高压上机这一类型中的天津港常见40t门机电控系统为分析模型，进行技术上和管理模式上的分析。
1、门机电控系统的组成设备分析
天津港湾电力工程有限公司在10kV、6kV高压开关柜的制造、调试、安装施工方面已经有很成熟的经验和模式。在技术和模式上，一些方面可以直接借鉴到门机电控柜的生产制造。秉着“存量经济”到“增量经济”的过度思路，将门机电控柜的组成设备分为“通用设备”和“专用设备”。我们在此将“通用设备”定义为与公司已代维电力设备属于同类设备或相近类别的设备；将“专用设备”定义为区别于公司已代维电力设备的所属范围。
设备组成解析如下[1]：
由于门机上高压开关柜与已代维变电所的高压开关柜性能、原理、参数基本一致，在通用设备的6kV、10kV高压设备一栏中以一个单元的形式写出，没有分解到组成部分。
2、门机电控系统的制造与高、低压开关柜制造的比较
在整体设计出图-制造-调试模式上，门机电控柜与高、低压开关柜最大的区别在于：
i、高、低压开关柜由业主确定的一次系统图为依据进行电气原理图、接线图的设计和出图；门机电控柜由整机机械设计制造方的电控原理图为依据，进行电控柜电气接线图、钣金图、电控柜端子表及整机放线表的设计与出图。
ii高、低压开关柜主要通过柜内电气元件的协同工作为柜外设施提供电源，柜间的电气接线已连锁、采样为主，基本上只需要柜内元件发挥作用即可完成设计功能；而门机电控柜是需要与柜外被控制的设备协同工作才能完成设计功能的，柜外被控制的设备主要包括电动机、控制接触器及继电器、照明、加热灯设施。
iii由于门机电控柜内元件多，密度大，需要对柜内空间进行立体多层次布置，满足装配要求。其钣金图、元件装配图对精度要求较高。
以天津港第二港埠有限公司40t-43m为例[2]，门机电控柜的供货生产范围为：6kV高压柜，0.4kV电抗柜、整流柜，低压进线柜（KP1）、电源柜（KP2）、变频柜（KP3- KP6）、PLC控制柜（KP7）、联动台（LC、RC）、CMS柜、司机室照明箱、门腿操作箱等。除去整流柜、KP1-KP7、LC、RC，其他电控柜均可借鉴普通开关柜、配电柜的制造经验。
四、天津港门机电控柜的代维模式和思路
门机电控柜的全寿命为：生产制造-出厂-现场安装调试-投入使用-日常保养及维修-满足更新改造条件-整体更新或部分更新改造。经过近些年的探索和时间，天津港湾电力工程有限公司在门机电控柜的图纸设计、制造、调试等方面已经积累了成熟的业绩和经验，已为天津港内所有散杂货生产作业的码头公司的新投入门机提供了相配套的门机电控柜，并且至今运行良好。为今后港区内门机电控系统的代维工作积累了技术、经验以及宝贵的生产资料原始数据。在此基础上，结合已有的技术力量和管理模式，可以从以下几个方面进行代维工作思路的探索和实践。
1、对门机电控系统组成设备进行细分，按照附加值含量高低进行分层次分步骤地进行代维工作。
i、根据公司现有力量，完全可以进行“通用设备”的代维工作，并且可以将代维范围延伸到整个门机上的高、低压电缆，照明灯具等。
ii、对于“专用设备”中的操作手柄、电机编码器，可以结合供应商的技术支持和售后服务，逐步开展代维工作。
iii、对于“专用设备”中的核心控制元件变频器、PLC等设备，由于专业技术附加值含量较高，可以通过与几个不同的品牌供应商合作，逐步地掌握核心技术。
变频器策略：随着科技进步，用于起重领域的变频器已经模块化和参数化，趋于免维护水平。一旦参数输入，调试成功，除非工况发生变化，否则不需重新设定参数。充电电容、充电接触器、IGBT模块、电源模块、通讯模块是变频器的核心组成元件，在不需整体更换的情况下，只需对核心元件进行更换即可完成日常大部分的维修和养护。
PLC策略：可以暂不考虑这方面设备的代维，或结合厂家的力量进行代维。
2、在完成工作和保证利润的情况下，最大程度地运用供应商的力量为代维服务工作增值。在门机日常作业过程中故障率较高的而且专业技术含量高、属于核心控制元件的设备，如果这种设备在港区门机上的使用率比较高，完全可以和该设备供应商达成协议，由供应商提供必要的技术支持和服务，保障门机电控系统代维工作的可靠性。变频器、PLC就属于这一类的设备，必须合理利用供应商的力量，实现多赢的局面。
3、利用规模优势（港区内有100台以上门机）为代为服务增值。在做好前期的资料（门机电控柜生产资料）保存分析工作的基础上，合理规划备品备件，建立高效低成本的供应渠道并充分利用供应商的力量，低附加值工作在保证工作质量和整体利润的情况下可以适当外委，即可建立起天津港门机电控系统代维的工作组织系统，最大程度地节约设备的使用和维护成本，为港口生产进行完善的配套服务。
五、总结
随着经济结构调整，利用已有的制造和工程技术管理经验，转型升级，成为高附加值的技术型服务企业，是今后的发展趋势。希望本文可以为相关企业在技术、管理模式上提供思路。
参考文献
[1]天津港汇盛码头有限公司40t-43m门机电控柜生产清单.
[2]天津港第二港埠有限公司40t-43m门机合同供货范围清单.
周文昭（1986.2-），男，天津人，
天津大学自动化学院本科毕业学士学位，工程师，
单位：天津港湾电力工程有限公司，工作内容：电力系统继电保护，电力设备预防性试验，电力开关柜、控制柜设计制造等
论文作者:周文昭
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/26
标签：机电论文; 天津论文; 开关柜论文; 设备论文; 港区论文; 系统论文; 高压论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;