1 集裝箱堆場及 ＲTG “油改電”供電布置概況公司現有龍門吊箱區(qū) 57 個，長度均為 270 m，堆場布置呈倒 “L”型。共有 52 臺 ＲTG，其中諾爾公司 36 臺，振華公司 16 臺。諾爾龍門吊發(fā)電機規(guī)格為 400 V，50 Hz，振華龍門吊發(fā)電機規(guī)格為 440 V，50 Hz。

根據堆場布置情況及箱區(qū)行車道的狀況，公司采用低架滑觸線方式實施 ＲTG “油改電”。

2 ＲTG “油改電”項目介紹

供電概況: 在堆場中心部位 F 箱區(qū)，新設 1 座6 kV 開關站，引出 8 條 6 kV 電源至各箱區(qū)變電站。各箱區(qū)東側中心位置分別設 1 座箱式變電站，通過其變壓器降壓至 400 V，而后接至位于滑觸線下面的供電配電箱，由供電配電箱引出電纜上電至滑觸線，再通過隨龍門吊同步移動的集電器將電源引至龍門吊，用作龍門吊供電電源。供電流程見圖 1。

龍門吊轉場時，通過集電器上的供電電纜插頭的插拔，在滑觸線供電與柴油機供電之間相互轉換。整體項目涉及供配電、滑觸線、龍門吊供電改造 3 大部分。

2.1 供配電

龍門吊沖擊負荷大、持續(xù)時間短，其供電線路的壓降問題關系到龍門吊能否正常運轉。因此，變壓器位置的合理布置及其容量的選擇尤為重要。下面根據設計要求對變壓器進行選取。

滑觸線技術要求: “滑觸線供電裝置應能分別給 2 臺龍門吊共用 1 條滑觸線。

”由于每臺龍門吊*大需求功率為 250 kW。計算變壓器需求容量:

P = 3槡UI*大 ( 1)

I*大 = 360 A，即每臺龍門吊*大電流為 360 A。

滑觸線*遠端時的電壓降 ( 1 條滑觸線供 2 臺龍門吊時) :

ΔU = 3槡IjfZL ( 2)

ΔU% = ΔUU 額 × 100% = 9. 4% ( 3)

式中: ΔU 為滑觸線*遠端壓降; Ijf為滑觸線上的*大電流 ; Z 為滑觸線阻抗 ( Ωkm) ; L 為滑觸線長度 ( km) ; 在距離*遠端 255 m 處上電。ΔU =37. 6 V，其滑觸線尾端壓降小于電源電壓的 10% ，滿足要求。

A、B 箱區(qū)滑觸線有 5 條，其它 C，D，E，F，L，M 共 6 個箱區(qū)滑觸線有 8 條。

A，B 箱 區(qū) * 大 計 算 功 率 P*大 = 3槡 UI*大 =2 494kW; 其變壓器需求功率 P = nP*大 η = 935 kW。

因此，A，B 箱區(qū)變壓器容量取 1 250 kVA，

規(guī)格為: ZBW9-1 2506. 3 ± 3 × 2. 5% 0. 42。

同上，C，D，E，F，L，M 箱區(qū)*大計算功率: P*大 = 3槡UI*大 = 3 990 kW; 其變壓器需求功率 P = n P*大 η = 1 496 kW。

因此，C，D，E，F，L，M 箱區(qū)變壓器容量取 2 000 kVA，規(guī) 格 為: ZBW9-20006. 3 ± 3 ×2. 5% 0. 42。

式中: P 為功率; ，n 為同時系數 ( 取 0. 3) ; I 為電流; U 為電壓; η 為變壓器工作效率 ( 取值 0. 8) 。

為使龍門吊在滑觸線尾端時電壓能滿足要求，把變壓器輸出電壓設置為 420 V。

變壓器容量及布置位置一經確定，其它設備就可按照供電原則選取。

2.2 滑觸線

滑觸線是產生電壓壓降的主要部件，本工程、供電配電箱的出線電纜連至滑觸線*遠端 255 m處。由于滑觸線*大電流為 720 A，因此，滑觸線選取型號 DHH-1 000A。導體材質為鋁。當龍門吊作業(yè)時，所需電源由集電小車上的供電裝置將市電從滑觸線輸送到龍門吊，集電小車沿其軌道跟隨龍門吊移動，實現移動供電。轉場時，通過供電電纜插頭的插拔可在滑觸線供電與柴油機供電之間相互轉換。

為防止滑觸線被龍門吊撞擊及操作人員的帶電插拔插頭，在集電小車上安裝了一個按鈕，以便于切斷龍門吊電源，并設計有防帶電拔插功能的供電插頭。另外，設計安裝了防鋼絲繩脫鉤檢測裝置，避免在鋼絲繩沒有完全脫開的情況下，行走大車把集電小車拉出滑線。此外，利用 GPS定位技術來控制龍門吊大車行走位置，避免龍門吊在用市電情況下脫離滑線，損壞集電小車。

2.3 龍門吊供電改造部分

為配合滑觸線的保護功能，在龍門吊的主、輔回路上也做了相應的改造。

2.3.1 主回路改造

為利于龍門吊轉場，在龍門吊海、陸兩側各安裝 1 只大容量插座。插座上設計有限位檢測，該信號傳入 PLC，參與連鎖控制，防止龍門吊在柴油機供電時沒有拔出插座的情況下行走大車，從而拉斷供電電纜。另外在龍門吊海、陸兩側各安裝 1 個電源自動切換系統(tǒng)，通過該裝置進行柴油發(fā)電機和市電供電轉換。由于振華龍門吊發(fā)電機供電電源為 440 V，50 Hz，不適合滑觸線供電電源 400 V，50 Hz。調整了振華龍門吊發(fā)電機的輸出電壓，同時更換了控制變壓器以及變頻器等相關保護元器件的設定值。

2.3.2 輔助回路改造

在龍門吊的海側和陸側安裝相關的激光測距限位和機械限位，控制龍門吊與滑觸線鋼結構之間的距離，防止龍門吊與滑觸線鋼結構碰撞。在龍門吊海、陸兩側安裝位置檢測裝置，降低龍門吊在堆場端部行走速度。同時，利用龍門吊 GPS定位系統(tǒng)，對大車在端部的行走時進行了兩次保護，防止龍門吊在連接滑觸線供電電纜的情況下沖出堆場。

3 油改電經濟效益及社會效益

通過 ＲTG “油改電”的改造，取得了預期效果。經過 8 個月的應用，不僅獲得了較好的經濟效益，在減排方面也取到了明顯成效。改造后能耗明顯下降，能耗對比見表 1。

上述 8 個月平均使用 “電”ＲTG 為 36 臺，累計節(jié)約能耗 995 t 標煤，節(jié)約率 50% 。按柴油價格7. 86 元kg，電價 1. 01 元kW·h 計算，8 個月節(jié)約

金額 799 萬元。據此推算，年可節(jié)約 1 200 萬元。

ＲTG 全投入后為 42 臺，經測算，年發(fā)動機組保養(yǎng)成本可節(jié)約 42 × 8. 3 = 348. 6 萬元。總計年可節(jié)約成本: 1 200 + 348. 6 = 1 548. 6 萬元。項目總投資:4 800 萬元，投資回收期約: 3. 1 a。

減排作用也明顯，以康明斯發(fā)動機為例，排ＲTG 用電作業(yè)臺數一般為 42 臺，平均利用率為 84% ，則可計算出年減排量約 1 571 t。

4 結論

通過低架滑觸線方式的 ＲTG 改造，取得了預期效果，并在推進企業(yè)的節(jié)能降耗，提升經濟效益，降低環(huán)境污染方面也達到了滿意成效。

1) 選擇恰當的容量、合理的分布位置，箱式變電站能有效提供 ＲTG 工作所需的電源;

2) 選型合適并配合必要的保護措施，滑觸線能實現移動取電而不被 ＲTG 撞損;

3) ＲTG 通過主輔回路的改造，能達到滿意的用電效果。對于 ＲTG 轉場時不方便、影響效率的不足之處，通過購置發(fā)電車，解決了轉場問題。