1、基本情况
1）原电气供电方案
码头供电电源直接由后方电厂变电所引来一路10kV，50Hz电源， 供电电源距离港区约2.7km。港区高压用电设备电压等级为10kV，港区低压用电设备电压等级为 380/220V。
在码头后沿变电平台设置码头变电所，为工艺设备、皮带机、转运站、岸电、检修及照明等提供 380V 电源。桥式抓斗卸船机、门座起重机、破碎机、管带机用电采用 10kV 电源直供。码头 380V 设备计算负荷 1168kVA，采用1台 1600kVA 变压器变配电。码头 10kV 用电设备 4356kW（含电厂取水口 1110kW）。码头变电所10kV 侧计算负荷 5606kVA。供电电压及频率满足码头生产及生活用电的要求。根据《湖南省内河码头船舶岸电设施建设技术要求》，本工程每个泊位中间位置设置一套 90kW 岸电箱，供电电压 380V，供电频率 50Hz，为靠泊船只提供岸电电源。
用电负荷大于 400kW 的动力设备采用~10kV 高压供电，码头岸电、装船机、皮带机等动力设备及照明系统采用~380/220V 电源由变电所低压配电系统供电。10kV 动力设备采用就地高压无功补偿。在变电所低压侧，设功率因数集中自动补偿装置，电容器采用自动循环投切方式，要求补偿后的功率因数大于 0.95。低压配电系统采用放射式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电；对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。变电所计量为高供高计，每个低压配电回路另设电度表，作为内部核算控制用。
2）原码头电气主接线图
2、优化设计方案
水运码头配置双路10kV电源、两段10kV母线、两台码头变压器、两段380V母线，正常运行时第一路10kV电源独立供给1、2号泊位正常用电，第二路10kV电源独立供给3、4号泊位正常用电，当任一设备异常时，运行人员可以通过手动切换方式实现其中任一路10kV电源对全码头进行全容量供电，确保在任何情况下，码头均不发生全停事件，具体如下：
1）10kV单母线分段接线方案，每段母线分别接入一路主厂区来独立10kV电源进线（容量5600kVA，留有20%裕度）。10kV工作Ⅰ段母线正常运行时给1、2号泊位用电负载供电， 10kV工作Ⅱ段母线正常运行时给3、4号泊位用电负载供电。母线间设置联络开关，在特殊情况下可以手动操作实现10kV工作Ⅰ段、Ⅱ段串供运行，提高10kV供电可靠性；预留2台开关柜安装位置；变电所尺寸预计将增加至42m×6.8m。
2）设置两段380V母线，分别由接于10kV工作Ⅰ段、Ⅱ段的两台变压器（容量均为1600kVA）供电。380V工作Ⅰ段母线正常运行时给1、2号泊位用电负载供电 380V工作Ⅱ段母线正常运行时给3、4号泊位用电负载供电。母线间设置联络开关，在特殊情况下可以手动操作实现串供，提高380V供电可靠性。
3）直流充电装置两路充电电源分别取自380V工作Ⅰ、Ⅱ段， 1、2号泊位与3、4号泊位负载开关所用220V直流电源母排独立设置，并配置直流绝缘检测装置。UPS电源两路电源分别取自380V工作Ⅰ、Ⅱ段，UPS电源作为DCS系统的主供电源。
4）部分设备为380V公用设备，需从380V工作Ⅰ、Ⅱ段各取1路电源，两路电源进入就地控制箱后进行双电源的切换，实现长期不停电运行方式，具体负载有：1号转运站动力电源、2号转运站动力电源、1号转运站照明电源、2号转运站照明电源、滚轴筛电源、污水处理电源、泊位照明电源、马路照明电源、220V直流充电电源、变电所所用电源、码头中控室电源等。
5）新码头电气主接线图
3、综合分析
结合设备投资增加费用以及供电系统可靠性对该种优化方案进行一个综合分析。
1） 本方案会增加1条10kV进线电源（钢芯铝绞线架空，长度约2.7km）、1台10kV进线开关、1台10kV PT柜、1台10kV计量柜、1台10kV母联开关柜、1台10kV码头变压器、1台380V进线开关、2台无功补偿装置、若干电缆和部分土建工程。初步统计费用增加约200万元。
2） 综合分析，原设计方案中输煤设备均为双重化配置，设计者可是考虑了码头输煤的重要性，可是其忽略了供电可靠性，没有将电力电源双重化配置提升到足够重要位置。实际运行中，电力系统几率故障虽然小，其危害和影响却是很严重的，一旦发生异常导致码头电源停电，可能造成设备损坏和不安全、门禁系统无电源、现场照明无电源、控制室无电源、检修电源失电、运煤船无岸电供电、码头净化系统停运等等。综合考虑，优化所增加的费用与提高码头运行稳定性相比是有必要的。
参考文献：
[1] [S] GB 50053-2013 20KV及以下变电所设计规范 中华人民共和国住房和城乡建设部 2014年7月1日实施。
[2] [S] GB 50054-2011低压配电设计规范中华人民共和国住房和城乡建设部 2012年6月1日实施。
