港口大型起重用电设备的运行电流计算

付 明 立

(武汉长江航运规划设计院有限公司, 湖北 武汉 430030)

0 引 言

港口大型装卸设备多种多样,如集装箱轨道式门机[1],多用途门机、卸船机、装船机等。作为港口大型设备的配电离不开整机运行电流、尖峰电流[2]等参数,这些参数是选择断路器、电缆等设施的关键输入要素。港口设备制造商、港口运营部门,甚至设计院,在通过计算运行电流选择电缆、保护开关电器时,计算结果差别较大,选择的供电电缆截面规格差别较大,保护开关电器的规格差别也很大。本文以港口大型起重设备的运行电流的几种计算方法为切入点,结合实际案例具体论述,给出较为合理的计算方法供同行参考。

1 常用计算方法

2 推荐计算方法

计算方法是理论计算,和实际运行是有一定差别的,因为港口大型起重设备属于断续设备,区别于连续设备,断续设备是有工作制的。港口大型起重设备的机构很多,主要包括主副钩的起升、旋转、变幅、大车行走、小车行走等,这么多机构电动机不是全部使用的,是部分同时使用,且可能同时使用的时间不会太长,这和港机设备司机操作、港口繁忙程度等因素有关。

3 实际案例

港口大型起重设备较多,本文以港口门式起重机为例,采用低压AC 380 V供电,其他类装卸设备类似,高压供电计算电流方法也类似。M16-30t门式起重机各机构用电参数如表1所示。整机采用AC 380 V供电。

表1 M16-30t门式起重机各机构用电参数表

3.1 计算方法一

表2 M16-30t门式起重机各机构用电参数折算表

1.5×323+0.3×(44+34.3)=507 A。

式中:Pc——计算功率;

Ic——门机的计算电流;

Pn1——最大一台电动机额定功率;

Pn——所有电动机(不包括副钩)额定功率之和;

Kcc1——最大一台电动机在负载持续率下的综合系数;

3.2 计算方法二

同样参照配四手册的方法,将各设备功率统一折算到ζ=40%下,再按需要系数法列表计算。M16-30t门式起重机运行电流计算表如表3所示。

表3 M16-30t门式起重机运行电流计算表

3.3 计算方法三

式中:Ic——门机的计算电流;

I1——最大机构的电动机额定电流;

I2、I3——其他可能同时工作机构的电动机额定电流之和。

该方法适用于容量较小、机构较少的门机。

3.4 计算方法四

参照海港手册,按功率计算运行电流,计算公式如下:

Ic=K11N3+K12Nn+15[3]

式中:Ic——门机的计算电流;

N3——3个功率最大机构的电动机额定功率之和;

Nn——门机中所有机构的电动机的额定总功率;

K11、K12——折算系数。

其中,N3=(323+44+34)=401 kW,Nn=401 kW。折算系数K11、K12的数值表如表4所示。

表4 折算系数K11、K12的数值表[3]

按重级考虑折算系数,K11=0.9,K12=0.4,则Ic=536 A。

按中级考虑折算系数,K11=0.6,K12=0.3,则Ic=376 A。

将上述几种计算方法结果汇总对比,M16-30t门式起重机不同计算方法下运行电流结果如表5所示。

表5 M16-30t门式起重机不同计算方法下运行电流结果

由表5可以看出,计算方法二与计算方法四(按中级)结果相近,也是目前推荐的两种计算方法,计算方法一适用于仓库内起重机(如行车、单梁吊等);计算方法三适用于容量较小、机构较少的门机。如果港口门机各机构使用效率高或者同时使用频繁,则计算方法二中需要系数按大于0.5取值,计算方法四的折算系数选择重级。

4 结 语

经过实测设备运行电流,与其较为相近的结果是计算方法二和计算方法四,故而推荐计算方法二、方法四。在实际项目应用中,该两种方法还可互相校验比对。为了使计算值更接近实际运行电流,结合门机运行效率和频繁性[4]选择合适的需要系数或折算系数是理论计算的关键。