论文 | 关于岸桥待工断电节能的探讨

周兴奎

(广州南沙海港集装箱码头有限公司,广东 广州511462)

摘要:岸桥在待机状态时其功率单元同样处于供电状态,这样就造成不必要的电能损失。 为解决这一问题,提出了在岸桥待机时断开440V功率单元供电实现节能的方案。该方 案的实施,降低了岸桥的待机成本,而且可以提高设备的性能。

关键词:港口岸桥待机断电节能

A Discussion of Power - Saving of the Shore - Based Bridge Crane By Circuit Break as it Awaiting Order

Zhou Xingkui

(Guangzhou Nansha Seaport Container Terminal Co. , Ltd. , Guangdong Guangzhou 511462)

Abstract: As the shore - based bridge crane is awaiting order, the power consumption is as the same as it works,which is an unnessisary waste of power. In order to solve this problem,a plan has been put forward, that is breaking the 440V power unit when the shore - based bridge crane is awaiting order. The implementation of the plan has reduced the cost of awaiting order of the shore - based brirdge crane and has raised the performance of equipment.

Key words: port shore -based bridge crane circuit break power - saving

岸边桥式集装箱起重机(简称:岸桥)作为码 头专业的起重设备被广泛应用。当双起升岸桥、 双小车岸桥、全自动化岸桥等商作业效率的岸桥 给人们带来经济效益的时候,经济危机让人们意 识到,国际航运业不是无限增长的,码头必须要经 历得起经济危机等因素带来的码头作业最下滑等 不利因素。节能增效就成为克服这些不利因素的 重要途径。

1节能方案的选取

1.1使用低损耗高压变压器节能

配电变压器的损耗是配电网损耗的主要组成 部分。因此,降低配电变压器的损耗对于降低整 个配电网的损耗效果非常明显。降低配电变压器 的损耗的方法主要有:使用低损耗的节能变压器、

合理配置配电变压器容景等。但是节能变压器生 产成本高。配电变压器的有功损耗是配电网损耗的重要组成部分。目前国内已经开发出各种节能 型的变压器,主要是显著降低了变压器的空载损 耗。但因其造价比传统配电变压器高出30% ~ 80% .而将健康的高能耗配电变压器更换为节能 变压器的经济回收期一般达到20年左右。因此, 出于经济成本的考虑,无论是专变用户还是供电 企业,要放弃现在尚能运行的S9系列改用S11、 S13等系列配变的主观愿望基本上是没有的。

1.2断电节能

目前岸桥的供电大多采用10kV高压供电, 经过高压变压器转变为440V电压供给整流单 元.整流单元将440V交流电整流成65OV直流供 给驱动单元,再由驱动单元供给各个驱动电机,来完成指定动作,见图1

图图1岸桥供电示意图

当岸桥处于待机状容时,各功率单元依旧处 于供电状态,这样就造成不必要的浪费,见表I所示

表1岸桥待机时的供电情况

根据实际泌量结果:关团低压进线柜开关川 可以节约电能8.2kW.按照一度电0.8735元计可 以节省7.16/h元。如果按照平均每天待机6h计 算,改造后成台岸桥每年可以节省】5 686.313元。 按照码头目前的岸桥总台数18台计,每年可节省 28.235363 万元。

倩若直接关闭主变可以省电11.98kW/h,按 照IkWhO. 8735元计可以节省10.467U/h,按照 每天待机6h计算,每天可以节省60.79元;这样 改造后每台岸桥每年可以节省22 917.32,18 台岸桥每年共计可以节省42.251 177万元。

1.2.2断主变压器节能

相比较而言,显然关闭主变压器可以节省更 多的电能。而且远程控制主变压器断开与接通无 需增加新的器件。然而岸析的高压设备不是为频 繁通断而设计。主变开关频繁动作必然会影响其 使用寿命,主变开关开闭瞬间对主变变压器等高 压设备的冲击是不容忽略的,高压设备如果长期 受此冲击就对其安全使用埋下隐患。如果岸桥高 压设备故障。不但会造成重大的经济损失,影响码 头的正常作业,而且高压设备的维修周期相对来 说比较长。虽然其节能效果显著,但是却有风险。

1.2.3断低压440V供电节能

断开低压440V供电的节能方案有其先天优 势。首先加装接触器可以实现440V电源的频繁 通断。功率单元自备有充电电阻、充电接触器等 元件,这样可以大大减小接触器吸合后的冲击电 流对功率单元的影响。除此之外440V电压对功 率单元的冲击远小于10kV高压对高压设备的冲 击。功率单元的维修成本以及维修周期都在可控 制的范围内,相对来说对码头生产等影响较小。 综上所述,断开低压供电的节能方式符合码头的 可持续发展战略。虽然需要初期投入,但是就其 长远的收益来说是值得的。因此综合考虑选择断 开低压440V供电的节能方案作为改造方案。

2方案的实施

2.1控制工况

在俯仰室以及司机室加设节能开关。当节能 开关打到节能模式时,系统断电处于节能状态;当 节能开关打到正常模式时,系统正常供电设备正常运作。

2.2 PLC控制的可行性

根据工况的要求,当节能开关打到节能模式 时,PLC得到输入信号并做出相应指令。但是如 果要断开电源,就需要加装接触器作为控制通断 的执行元器件。

由于接触器断开的是整流、驱动单元的电源, 而PLC是由辅助380V电源供电,所以断电不会 影响PLC工作,因此可以实现由PLC控制接触器 通断功率单元电源的目的,见图2

2.3线路改造

俯仰室和司机室加装节能开关,并且将控制 信号接入PLC在低压进线柜断路器的下端加装 接触器.以实现可控通断。根据实际测最及安全 考虑,接触器选择FUJI型号为SC-N16;中间继 电器01MA选用OMRON MY4N - CR以便于和设 备上其他继电器互换。

PLC输出的控制信号,经由中间继电器01 MA控制接触器1M通断,来实现功率单元电源 的供断。

2.4程序的控制

当俯仰起到80。并且挂钩完成后,将节能开 关打到节能模式,PLC输出信号,01MA得电,常 闭触点断开,1M接触器失电断开岸桥进入节能模 式;将节能开关打到正常模式,PLC无输出,01MA 失电,常闭触电吸合,1M接触器吸合岸桥正常供 电。

3结束语

岸桥断电节能降低了岸桥的待机成本。断电 后电气房少了功率单元的热源,减轻了空调的负 担;同时断电可以减少功率单元元器件的老化。 虽然整改方案需要投入增加接触器等器件的费 用,但是从长远来看,不但可以节约成本,而且可 以提高设备的性能。


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