600 кВт / 630 кВА Электроснабжение портового терминала: 160 кВт причальный кран + динамическая компенсация SVG Подробный обзор
2×S13-M-630/10 N+1 · ЧРП крана 160 кВт · Динамическая компенсация SVG
1 · TL;DR Conclusion
Заключение: этот портовый терминал мощностью 600 кВт использует 2×S13-M-630/10 масляных трансформатора (N+1) + VFD причального крана 160 кВт + динамическую реактивную компенсацию SVG — итог конфигуратора ≈ $156 706, нагрузка N-1 80%, THDi 42% снижен с помощью SVG, просадка крана 160 кВт 1,7% против 8,2% DOL (уровень технико-экономического обоснования).
- •2 масляных трансформатора S13-M-630/10 мощностью 2×630 кВА (N+1), загрузка 80% после потери одного блока, потребность 480 кВт
- •Причальный кран 160 кВт с ЧРП — просадка при пуске 1,7% против 8,2% при прямом пуске; ударная нагрузка 300 кВт
- •Динамическая компенсация SVG ($32 200) для регенеративной/ударной нагрузки крана и THDi 42%
- •Нет резервного источника — только подключение к сети; трансформатор N-1 покрывает кран + береговое питание
- •Экономика: $156 706 всего; модернизация до SH15 экономит $337/год, окупаемость ~3 года; потери 161 197 кВт·ч/год ≈ $19 344
2 · Solution Overview
Контейнерный терминал — это нагрузка с высокой плотностью VFD и сильным ударным воздействием: причальные краны и RTG потребляют большой ток при подъеме и регенерируют при опускании, вызывая колебания напряжения, которые могут отключать соседние фидеры. В этой схеме используются масляные трансформаторы N+1, а также крановый VFD мощностью 160 кВт и динамическая компенсация SVG для поддержания стабильного напряжения и очистки шины.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 480 kW | 100% |
Калькулятор системы электроснабжения портов и металлургии
Подбор и конфигурирование системы распределения электроэнергии для портовых причальных кранов и металлургических нагрузок — ударные нагрузки, компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник, спецификация комплектующих и однолинейная схема.
3 · Design Process & Rationale
1. Определение требований
Терминал 600 кВт: мощность 450 кВт, ударная нагрузка 300 кВт (кран), нелинейная 250 кВт, 160 кВт — самый мощный двигатель на ЧРП.
2. Характер нагрузки
Ударная нагрузка крана 300 + нелинейная 250; потребность 480 кВт (Kd 0,8); циклические пуски, отсутствие долговременной критической резервной нагрузки.
3. Источник
Только сеть 10 кВ (подключение к сети); краны работают циклически, резервная нагрузка 1-й категории отсутствует, поэтому дизель/ИБП не требуются.
4. Выбор трансформатора
480 кВт ≈ 505 кВА → уровень 630 кВА; N+1 → 2×S13-M-630/10, загрузка 80% после потери одного блока.
5. SVG и гармоники
42% THDi + ударная нагрузка 300 кВт → динамическая компенсация SVG ($32 200) для фликера + реактивной мощности + гармоник.
6. Привод крана
ЧРП 160 кВт (просадка 1,7%); рекуперативный привод возвращает энергию торможения в шину постоянного тока (позиция рекуперативного привода причального крана).
7. Защита
Отключающая способность СН 31,5 / НН 36 кА; селективность 10,71×; SCADA modbus.
Pain Points → Solution → Evidence
Запуск крана вызывает мерцание напряжения, которое затемняет другие фидеры
Динамическая компенсация SVG реагирует за <10 мс, чтобы удерживать шину
Воздействие 300 кВт; SVG $32,200 авто-выбран
Гармоники VFD перегревают трансформатор
Расстроенный реактор + активная фильтрация SVG
THDi 42% (V6 предупреждает)
Рекуперативное торможение крана возвращает энергию в шину постоянного тока
Рекуперативный привод + тормозной резистор
элемент рекуперативного привода причального крана (POA)
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Мощность трансформатора | 630 кВА ×2 (S13-M) | 505 кВА → уровень 630; N+1 → 2 блока | Загрузка 80%, экономичный диапазон 60–85% выше ~540 кВА спроса — переход на 800 |
| Динамическая компенсация SVG | $32,200 | Удар 300 кВт + THDi 42% автоматически выбирает SVG | Отклик <10 мс; фликер + реактив + гармоники Конденсаторы PFC не справляются с фликером; только SVG может |
| Двигатель крана | 160 кВт VFD, просадка 1,7% | VFD kst 1,3 против DOL 6,5 | без просадки; DOL был бы 8,2% подтвердить регенеративный привод и тормозной резистор |
| Ударная нагрузка | 300 кВт | мгновенный пик подъёма/захвата крана | определяет размер SVG и подавление фликера проверить коэффициент совпадения для нескольких кранов |
| Гармоники | THDi 42% | нелинейная 250 кВт / 600 кВт | требуется активная фильтрация SVG цель THDi ≤8% |
| Коэффициент спроса | 0,8 → 480 кВт | установленная 600 кВт × Kd 0,8 | определяет трансформатор по реальному спросу проверить по рабочему циклу крана |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Надежность
N+1 80% после потери одного блока; подключение к сети без резервирования — кран + береговое питание покрыты резервированием с двумя трансформаторами.
Неисправность и защита
НН 22 кА / СН 28,9 кА, отключение НН 36 кА / СН 31,5 кА (1,3×); селективность 10,71×.
Качество электроэнергии
THDi 42% снижен с помощью SVG; просадка VFD крана 1,7% (DOL 8,2%), шина 0,983 о.е.
Экономика
$156 706 всего; модернизация SH15 ~3 года окупаемости ($337/год); потери 161 197 кВт·ч/год ≈ $19 344.
Other views (shown): LCC (стоимость жизненного цикла) · Качество электроэнергии и гармоники · Профиль напряжения · Особенности схемы · Электрическая дуга
7 · Economics & Payback
Оборудование всего ≈ $156 706 (2×S13-M-630/10 + питающие линии крана + динамическая компенсация SVG + SCADA modbus). Без PV/BESS, поэтому экономика = capex + потери + TCO трансформатора: модернизация S13→SH15 аморфный экономит ≈2 803 кВт·ч/год (≈$337/год), окупаемость ~3 года; годовые потери трансформатора+линии ≈161 197 кВт·ч (≈$19 344/год). Регенеративный привод крана и береговое питание — POA.
8 · FAQ
Какой трансформатор для терминала 600 кВт?
SVG или обычная конденсаторная компенсация?
Нужен ли крану VFD?
Как обрабатывается THDi 42%?
Что делает мерцание напряжения?
Куда уходит рекуперативная энергия при опускании крана?
Нужен ли резервный источник?
Какая окупаемость лучшего трансформатора?
Цена окончательная?
Special Considerations
- THDi 42% значительно превышает норму: конденсаторы PFC не справляются с фликером, динамическая компенсация SVG обязательна (решение V6).
- Эта схема подключена к сети без резервирования; если краны критичны для непрерывной работы, рассмотрите дизель/ИБП отдельно.
- Регенеративный привод крана и береговое питание — POA; необходимо проверить коэффициент совпадения для нескольких кранов.
- ЧРП крана 160 кВт — самый мощный двигатель; подтвердите тормозной резистор рекуперации и номинал шины постоянного тока.
- Оценка на уровне технико-экономического обоснования; чертежи ожидают лицензированного проектного института; подтвердите Ssc сети (принято 500 МВА).
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Комплексная поставка оборудования для традиционной и солнечной энергетики
От проектирования систем распределения электроэнергии до солнечной энергии — трансформаторы, распределительные устройства, подстанции и солнечное оборудование, размеры и цены в одном месте. Воспользуйтесь нашими калькуляторами, чтобы получить полную спецификацию материалов и цену FOB.