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RTG油改电技术的实施与实效分析 　　摘要：以温州港金洋集装箱码头为例，提出并详细阐述将码头主要生产设备---轮胎式集装箱门式起重机（简称RTG）作业的能源供应方式由柴油发电供电改为由市电供电的实施方案（即“油改电”），并进行RTG“油改电”技术的实效性分析，为今后其他港口同类设备的改造积累宝贵的经验。 　　关键词：RTG 油改电技术 方案实施 实效分析 　　当今世界燃油供应日趋紧张，油价不断攀高，国际贸易量越来越多，码头运营成本中生产设备燃油费用居高不下，为了贯彻落实温州港集团“十二五”规划精神，加大节能工作，切实发挥设备的最大效益，必须实行设备的技术改造，以节约能源、减少污染排放、降低运营成本，提高经济效益。 　　以温州港集团下属的金洋集装箱码头为例，金洋集装箱码头是一家主要经营集装箱运输业务的专业化集装箱码头，配有先进的装卸设备50余台，其中RTG6台。近年来，开辟了温州至上海、宁波的外贸内支线，通过上海和宁波将国际集装箱中转至世界各地主要港口，目前已成为温州港乃至浙南最大的集装箱集散中心。自码头开港以来， RTG是堆场的主力设备之一，它具有行走灵活、作业面积大等优点，但是，RTG由柴油发电机组驱动，经过热能、机械能多种能量转换才变成电能驱动作业，能量转换效率低，造成设备能耗大，燃油成本高。据统计，即使是作业繁忙时，RTG的有效利用时间也只接近30%，而其余近70%的时间基本处于等待吊箱的怠机消耗状态，空耗现象严重。此外，柴油发电还会排放废气并发出严重的噪音，且后期维护修理成本很高。因此，必须对RTG实行“油改电”技术改造进行分析。 　　RTG“油改电”技术的实施分析 　　RTG实行 “油改电”技术改造，改传统柴油发电驱动为工业电驱动，仅配小功率柴油发电机组提供RTG转场行走所需电能，改造后既具备轨道式设备环保、能耗低的优点，又可以保持轮胎式设备可灵活转场的优点。下面就RTG“油改电”技术的实施进行分项分析。 　　1、主供电方式的改造实施 　　使用电缆卷盘供电，供电系统由电缆卷盘、控制系统、导缆架、供电电缆、电缆插头、地面接线箱等各部件组成，当RTG沿堆场跑道行走时，由电缆卷盘的控制系统根据RTG行走时供电电缆上的张力，通过变频控制来调节电缆卷盘的收放速度，使之与RTG的行走速度相匹配，可最大程度保证供电电缆的安全,RTG装机功率为350kVA。 　　供电电缆经导缆架后，可被准确引导进入地面电缆沟，供电电缆也可直接铺于地面（用水泥条石保护），而无需开挖地面电缆沟。电缆端部通过快速插头与地面接线箱连接获得市电，地面接线箱内设置有安全开关，保证所有电缆插头的插拔操作均在无电的情况下安全完成。 　　上机供电方式采用电缆卷筒供电方式，RTG的供电从地面接线箱的快速插座引出，另一端通过电缆导向装置绕到卷盘上，电缆卷筒将低压电引至机上，然后通过滑环装置供电，通过电源柜与原驱动电源连接，驱动相应各驱动单元。 　　电缆卷筒驱动采用变频电机驱动变频控制，以适应RTG大车运行速度快的要求。电缆卷筒安装在电气房侧高度约6m的大梁位置。具体改造如下（改造后的RTG见下图）： 　　（1）电缆卷筒 　　机上电缆卷筒采用变频电机型式，使用三相交流电机驱动，放置在室外，尾部安装有编码器，同时还需要安装制动器和风机。制动器用于发电机供电时，将电缆卷筒电机抱紧，防止电缆松动。由于电缆卷筒电机长期处于力矩控制状态下，发热量较大，所以安装有轴流式风机对其进行冷却，保证电缆卷筒的正常控制。 　　电缆卷筒收放电缆速度在最底层时大于RTG最高速。电缆卷筒布置在柴油机一侧，在柴油机房顶上方扩展原有的一个平台，用于布置电缆卷筒的机构及电缆卷筒，同时布置电缆卷筒控制柜、切换柜、能量反馈柜，平台的布置保证安全方便。新建平台采用槽钢连接而成，搁置在平台下增加的牛腿上，牛腿与轮胎吊的门架焊接，结构保证安全可靠。 　　电缆卷筒可选用变频电机形式的电缆卷筒。变频电机形电缆卷筒主要由缓冲式导缆架、导向器、动力电缆卷盘、动力驱动装置、变频调速控制系统组成。 　　（2）电缆卷筒控制系统 　　根据现场情况，电缆放长需保证电缆在收放过程中拉力基本一致，电缆卷筒选用交流变频电机驱动。电缆卷筒安装有各种保护：电缆卷满限位，电缆放空限位、电缆方向限位及电缆过松过紧保护。同时电缆卷筒上安装有位置凸轮片，配合两个感应限位（每经过一圈可以记录一次，使用两个限位可以根据动作的先后顺序得到电缆转动的方向，实现圈数的加减）可以较为准确的测量电缆的圈数，给定不同的力矩。为了实现对收缆力矩的实时控制，在电缆卷筒控制屏内设有一套RTG 主PLC分站，电缆卷筒变频器和PLC分站都通过总线与主PLC通讯。处理后根据电缆卷筒凸轮片和感应限位测得的数据，给出一个在变化中的力矩值给到变频器