周興奎

1 “油改電”輪胎吊供電電源切換存在的問題

傳統(tǒng)輪胎式集裝箱門式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱輪胎吊）使用柴油發(fā)電機(jī)組作為供電系統(tǒng)，在堆場(chǎng)內(nèi)作業(yè)時(shí)不受場(chǎng)地限制，可以自由轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)。為確保輪胎吊能夠自由轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)，在確定輪胎吊“油改電”改造方案時(shí)，綜合分析各種方案優(yōu)缺點(diǎn)后選取低架式滑觸線改造方案。

“油改電”輪胎吊攜帶的柴油發(fā)電機(jī)組功能發(fā)生變化，由改造前的主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦脑旌筝喬サ蹀D(zhuǎn)場(chǎng)過街輔助動(dòng)力系統(tǒng)?！坝透碾姟陛喬サ踉诙褕?chǎng)內(nèi)作業(yè)所需的電能由市電電源供應(yīng)，這導(dǎo)致其在作業(yè)過程中需要進(jìn)行市電電源與柴油發(fā)電機(jī)組電源（以下簡(jiǎn)稱柴電電源）切換，以保證設(shè)備能夠自由轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)。由于系統(tǒng)采用交流上電供電方式，無(wú)法直接并網(wǎng)切換電源，傳統(tǒng)做法是通過2個(gè)有機(jī)械互鎖功能的接觸器實(shí)施硬件連鎖控制來(lái)實(shí)現(xiàn)市電電源與柴電電源的切換。該電源切換方式存在以下問題：

（1）在進(jìn)行電源切換時(shí)，電氣設(shè)備需要斷電重啟，導(dǎo)致電氣設(shè)備經(jīng)歷上電沖擊的次數(shù)增加，使其使用壽命縮短且可靠性降低；

（2）控制電源切換的硬件控制回路復(fù)雜；

（3）由于柴電電源與市電電源切換時(shí)存在短暫斷電間隙，需要在司機(jī)室虛擬機(jī)終端和對(duì)講機(jī)上安裝不間斷電源，以減少對(duì)司機(jī)操作的影響，從而導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)成本增加。

2 “油改電”輪胎吊供電電源無(wú)縫切換改造方案

2.1 改造原理

采用HINTYE“油改電”輪胎吊柴電電源與市電電源并聯(lián)控制器替換輪胎吊原有柴油發(fā)電機(jī)控制面板，更新控制器的控制參數(shù)，保留柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)原有的發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)功能，拆除系統(tǒng)原有的柴電電源接觸器與市電電源接觸器之間的機(jī)械互鎖，使柴電電源接觸器和市電電源接觸器可以同時(shí)吸合，以實(shí)現(xiàn)柴電電源和市電電源并網(wǎng)供電。HINTYE控制器通過交流互感器傳入的市電電源相位角等信息調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出相位角，實(shí)現(xiàn)電源切換時(shí)市電電源與柴電電源并網(wǎng)供電，并通過提高或降低柴油機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)供電電源切換（見圖1）?！坝透碾姟陛喬サ豕╇婋娫礋o(wú)縫切換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“油改電”輪胎吊換電過程自動(dòng)化：當(dāng)“油改電”輪胎吊行駛到換電區(qū)域時(shí)，控制器根據(jù)其實(shí)時(shí)狀態(tài)完成市電電源與柴電電源的切換。

2.2 改造內(nèi)容

（1）安裝HINTYE“油改電”輪胎吊柴電電源與市電電源并聯(lián)控制器以取代設(shè)備上原有的MRS-16控制器，由HINTYE控制器控制市電電源與柴電電源的無(wú)縫切換。HINTYE控制器具有MRS-16控制器所有的發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)功能。

（2）在市電電源上電端安裝電流互感器（見圖2），用以檢測(cè)市電電源的頻率和相位等信息。HINTYE控制器可以通過采集到的信息同步柴油機(jī)發(fā)電，以實(shí)現(xiàn)柴電電源與市電電源的無(wú)沖擊并網(wǎng)。

（3）修改控制回路（見圖3），實(shí)現(xiàn)HINTYE控制器對(duì)柴電電源與市電電源切換的控制。

（4）修改可編程邏輯控制器程序，以便HINTYE控制器有效判斷電源切換時(shí)機(jī)，避免誤動(dòng)作。

2.3 技術(shù)創(chuàng)新

（1）“油改電”輪胎吊供電電源無(wú)縫切換改造解決了輪胎吊“油改電”后供電系統(tǒng)的缺陷，實(shí)現(xiàn)柴電電源與市電電源的無(wú)縫切換。

（2）與全電能過街系統(tǒng)相比，“油改電”輪胎吊供電電源無(wú)縫切換系統(tǒng)的改造費(fèi)用較低，改造工作量較小，改造周期較短。

（3）保留原輪胎吊系統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組，柴電電源與市電電源切換的控制原理簡(jiǎn)單，功能實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較容易。

3 “油改電”輪胎吊供電電源無(wú)縫切換改造效果

（1）實(shí)現(xiàn)“油改電”輪胎吊過轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)電源的無(wú)縫切換，使電氣設(shè)備在“油改電”輪胎吊切換電源時(shí)免受上電沖擊的影響。

（2）在“油改電”輪胎吊切換電源時(shí)無(wú)須斷電，因此，不需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行編碼器清零操作，從而提高設(shè)備的操作效率。

（3）不間斷供電有助于降低司機(jī)室虛擬機(jī)終端和對(duì)講機(jī)供電維護(hù)成本。

（4）改造成本較低，實(shí)用價(jià)值較高，有利于促進(jìn)“油改電”輪胎吊的推廣應(yīng)用。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-02-17）