1 · TL;DR Conclusion
结论：该 600 kW 港口码头采用「2×S13-M-630/10 油变 N+1 + 160 kW 岸桥变频 + SVG 动态补偿」，配置器总价约 $156,706，N-1 单台退出负载 80%，THDi 42% 由 SVG 治理，160 kW 岸桥变频压降 1.7%（直启 8.2%）（方案级估算）。
- •2×630 kVA S13-M-630/10 油变 N+1，单台退出负载率 80%（pass），需求 480 kW
- •160 kW 岸桥变频：启动压降 1.7%（直启 8.2%）；冲击负荷 300 kW
- •SVG 动态补偿（$32,200）应对岸桥再生/冲击与 42% THDi
- •无备用电源——纯并网；N-1 变压器覆盖岸桥 + 岸电
- •经济性：总价 $156,706；SH15 升级年省 $337、约 3 年回本；损耗 161,197 kWh/年 ≈ $19,344
2 · Solution Overview
集装箱码头是变频密集 + 冲击负荷典型场景：岸桥与场桥频繁起停、抓取时冲击、下降时再生，造成电压闪变并回灌谐波。本方案用 N+1 油变 + 160 kW 岸桥变频 + SVG 动态补偿，稳住母线电压、清洁波形。
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 480 kW | 100% |
港口与冶金电力系统计算器
为港口岸桥和冶金负载确定配电系统的容量并进行配置——冲击负载、无功功率与谐波治理、物料清单及单线图。
3 · Design Process & Rationale
需求识别
600 kW 码头：动力 450 kW、冲击 300 kW（岸桥）、非线性 250 kW、最大电机 160 kW 变频。
负荷特性
岸桥冲击 300 + 非线性 250；需求 480 kW（Kd 0.8）；周期性起停无长期临界备载。
电源
10 kV 电网单源并网；岸桥循环作业、无常备一级负荷，无需柴发/UPS。
变压器选型
480 kW ≈ 505 kVA → 630 kVA 档；N+1 → 2×S13-M-630/10，单台退出 80% 负载。
SVG 与谐波
42% THDi + 300 kW 冲击 → SVG 动态补偿（$32,200），兼顾闪变、无功与谐波。
岸桥传动
160 kW 变频（1.7% 压降），再生驱动把制动能量回馈直流母排（岸桥再生驱动项）。
保护
MV 31.5 / LV 36 kA 分断；选择性 10.71×；modbus SCADA。
Pain Points → Solution → Evidence
岸桥起停引起电压闪变，影响其它馈线
SVG 动态补偿 <10 ms 响应，稳住母线电压
冲击 300 kW；SVG $32,200 自动选配
变频谐波使变压器过热
串抗 + SVG 有源滤波
THDi 42%（V6 告警）
岸桥下降再生回灌直流母排
再生驱动 + 制动电阻
岸桥再生驱动项（POA）
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| 变压器容量 | 630 kVA ×2 (S13-M) | 505 kVA → 630 档；N+1 → 2 台 | 80% 负载；经济带 60–85% 需求 >540 kVA 时升 800 档 |
| SVG 动态补偿 | $32,200 | 冲击 300 kW + THDi 42% 自动选 SVG | <10 ms 响应，抑制闪变 + 无功 + 谐波 PFC 电容无法应对闪变，仅 SVG 可 |
| 岸桥电机 | 160 kW 变频，压降 1.7% | VFD kst 1.3 vs 直启 6.5 | 无冲击；直启 8.2% 确认再生驱动与制动电阻 |
| 冲击负荷 | 300 kW | 岸桥抓取/起升瞬时冲击 | 决定 SVG 容量与闪变抑制 多台岸桥同时率需校核 |
| 谐波 | THDi 42% | 非线性 250 kW / 600 kW | 需 SVG 有源滤波 目标 THDi ≤8% |
| 需用系数 | 0.8 → 480 kW | 装机 600 kW × Kd 0.8 | 按真实需求定变压器 按岸桥作业曲线校核 |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
可靠性
N+1 单台退出 80% 负载；纯并网无备载，岸桥 + 岸电均靠双变冗余覆盖。
故障与保护
LV 22 kA / MV 28.9 kA，分断 LV 36 kA / MV 31.5 kA（1.3×）；选择性 10.71×。
电能质量
THDi 42% 由 SVG 治理；岸桥变频压降 1.7%（直启 8.2%），母线 0.983 pu。
经济性
总价 $156,706；SH15 升级约 3 年回本（年省 $337）；损耗 161,197 kWh/年 ≈ $19,344。
Other views (shown): 全生命周期成本 LCC · 电能质量与谐波 · 电压分布 · 方案特性 · 电弧闪络
7 · Economics & Payback
设备总价约 $156,706（2×S13-M-630/10 + 岸桥馈线 + SVG 动态补偿 + modbus SCADA）。本方案无光伏/储能，经济性为「初始投资 + 损耗 + 变压器 TCO」：S13→SH15 非晶变升级年省 ≈2,803 kWh（≈$337），约 3 年回本；年变压器+线路损耗 ≈161,197 kWh（≈$19,344）。岸桥再生驱动与岸电按项目单独报价（POA）。
8 · FAQ
600 kW 码头配多大变压器？
SVG 和普通电容补偿有啥区别？
岸桥一定要变频吗？
42% 谐波怎么治理？
电压闪变会有什么后果？
岸桥下降的再生能量怎么处理？
需要备用电源吗？
换更好的变压器多久回本？
这个价格是最终价吗？
Special Considerations
- THDi 42% 严重超限：PFC 电容无法应对闪变，必须 SVG 动态补偿（V6 处置）。
- 本方案纯并网无备载；若岸桥属关键连续作业，需另行评估柴发/UPS。
- 岸桥再生驱动与岸电装置按项目单独报价（POA），多台岸桥同时率需校核。
- 160 kW 岸桥变频为最大电机，确认再生制动电阻与直流母排容量。
- 方案级估算；图纸待有资质设计院细化；需向电网确认短路容量（500 MVA 假设）。
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