大铲湾码头船舶岸电建设项目初步设计报告-设计参考

'大铲湾码头船舶岸电建设项目初步设计(报批稿)第一篇设计说明书第二篇主要设备与材料第三篇工程概算第四篇设计图纸中交第四航务工程勘察设计院有限公司2016年3月 大铲湾码头船舶岸电建设项目初步设计项目建设单位：深圳大铲湾现代港口发展有限公司报告编制单位：中交第四航务工程勘察设计院有限公司设计资质证书等级：工程设计综合资质甲级业务范围：可承接各行业、各等级的建设工程设计业务。可从事资质证书许可范围内相应的建设工程总承包业务以及项目管理和相关的技术与管理服务。设计资质证书编号：A144005973发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部发证日期：2014年1月20日公司负责人：朱利翔董事长、高级工程师公司总工程师：卢永昌公司总工、国家级设计大师项目主管总工：林宏杰建筑与公用工程设计院设备所副总工、高级工程师主办部门负责人：金学晓建筑与公用工程设计院副院长、高级工程师项目主管部门领导：王波建筑与公用工程设计院副院长、高级工程师项目经理：洪璇玲高级工程师项目副经理：李峰工程师文件编号：16S054-CS-SSM-0001A2016年03月审阅版版号日期出版状态项目经理主管总工 【中交第四航务工程勘察设计院有限公司】主要专业负责人及参加人员专业专业负责人主要参加人员电气李峰（工程师）林宏杰（所总工、高级工程师）洪璇玲（高级工程师）结构耿长春（工程师）廖向京（高级工程师）胡长春（工程师）路场岑学徐（工程师）林沛生（高级工程师）袁静波（所副总、高级工程师）概算李俊斌（工程师）洪燕秋（工程师）甄琳田（工程师）经济方明（工程师）岳瑶（工程师）申勇锋（所副总、高级工程师） 目录第1章总论......................................................................................................................................11.1设计依据...............................................................................................................................11.2设计范围及内容...................................................................................................................21.2.1项目背景...........................................................................................................................21.2.2设计范围及内容...............................................................................................................21.3概述.......................................................................................................................................31.3.1建设地点和建设规模.......................................................................................................31.3.2方案简述...........................................................................................................................31.3.3工程建设外部条件...........................................................................................................41.4自然条件...............................................................................................................................51.5编制原则...............................................................................................................................5第2章建设必要性........................................................................................................................72.1是加快推进生态文明建设，建设资源节约型、环境友好型社会的需要.......................72.2是深圳港建设绿色港口、持续发展的需要.....................................................................102.3是大铲湾码头履行绿色公约、提高竟争力的需要.........................................................122.4结论.....................................................................................................................................14第3章供电方案设计....................................................................................................................153.1设计范围及内容.................................................................................................................153.2设计依据.............................................................................................................................153.3供电电源.............................................................................................................................163.4船舶用电负荷的确定.........................................................................................................163.5岸电变电站供电方案设计.................................................................................................163.5.1设计原则.........................................................................................................................163.5.2设计方案.........................................................................................................................173.5.3电气主接线.....................................................................................................................193.5.4主要电气设备选择.........................................................................................................193.5.5站内其它设备配置及站内电源.....................................................................................203.5.6继电保护.........................................................................................................................203.5.7计量.................................................................................................................................203.5.8微机监控管理系统.........................................................................................................203.5.9岸电变电站设备布置.....................................................................................................203.5.10线路及敷设...................................................................................................................213.5.11为线路敷设对码头进行必要的改造...........................................................................223.5.12室内外照明...................................................................................................................223.5.13防雷及接地设施...........................................................................................................22第4章岸电电源设计....................................................................................................................234.1系统总体设计.....................................................................................................................234.2电源参数.............................................................................................................................234.3变频电源设备性能参数.....................................................................................................244.4适用标准与规范.................................................................................................................244.5系统功能.............................................................................................................................26 4.5.1变频电源系统.................................................................................................................264.5.2变频电源的基本功能.....................................................................................................284.5.3岸电的接入及断开方式.................................................................................................294.6系统保护功能.....................................................................................................................314.6.1配电保护.........................................................................................................................314.6.2操作联锁保护.................................................................................................................324.6.3变频模块系统保护.........................................................................................................324.6.4接地与防雷.....................................................................................................................334.7控制系统.............................................................................................................................33第5章建筑结构.............................................................................................................................375.1设计依据..............................................................................................................................375.2设计荷载..............................................................................................................................375.3结构设计..............................................................................................................................37第6章道路堆场............................................................................................................................396.1概述....................................................................................................................................396.2设计方案............................................................................................................................396.3问题与建议........................................................................................................................40第7章通风空调............................................................................................................................41第8章消防....................................................................................................................................42第9章环保节能............................................................................................................................439.1综述.....................................................................................................................................439.2传统船舶的污染物排放.....................................................................................................449.3船舶岸电项目减排量分析..................................................................................................449.4节能效果分析.....................................................................................................................49第10章安全..................................................................................................................................5110.1工程概况...........................................................................................................................5110.2安全评价与危害因素.......................................................................................................5110.3安全措施...........................................................................................................................5410.4存在问题与建议..............................................................................................................55第11章劳动卫生..........................................................................................................................5611.1设计依据和标准...............................................................................................................5611.2工程概况...........................................................................................................................5611.3劳动卫生危害因素...........................................................................................................5611.4存在问题与建议...............................................................................................................58第12章节能..................................................................................................................................5912.1概述...................................................................................................................................5912.2设计依据...........................................................................................................................5912.3工程项目能源消耗系统概述...........................................................................................5912.4主要节能措施...................................................................................................................59第13章施工期限、配套条件及运营管理...................................................................................6113.1实施期限...........................................................................................................................6113.2配套条件...........................................................................................................................6113.3运行管理...........................................................................................................................61 第1章总论1.1设计依据1、“深圳市治污保洁工程领导小组办公室关于印发《2014年深圳市治污保洁工程实施方案》的通知”；2、《深圳市港口、船舶岸电设施和船用低硫油补贴资金管理暂行办法》；3、深圳大铲湾现代港口发展有限公司提供的港区平面图；4、中交水运规划设计院有限公司编制的《大铲湾码头船舶岸电建设可行性研究报告》；5、IEC/ISO/IEEE80005-1Ed.1:ColdIroningPart1:HighVoltageShoreConnection(HVSC)Systems–Generalrequirements；6、《高压海岸连接系统(HVSC-系统)用船用耦合器,插座和插头一般要求》IEC62613-1-2011；7、《高压海岸连接系统(HVSC-系统)用船用耦合器,插座和插头部分，各种船型所用附属件尺寸一致性与互换性要求》、IEC62613-2-2011；8、《港口船舶岸基供电系统技术条件》JT/T814-2012；9、《码头船舶岸电设施建设技术规范》JTS155-2012；10、《港口船舶岸基供电系统操作规程》JT/T815-2012。1 1.2设计范围及内容1.2.1项目背景随着经济的发展，全球气候变暖、生态条件恶化等环境问题日益严峻，经济发展与环境保护的矛盾日益尖锐，保护环境已成为当今世界的主题，全世界的经济发展都有责任和义务进行环境保护。大铲湾现代港口发展有限公司在企业发展的同时，时刻不忘环境保护这一重要的社会责任和义务，投入大量人力物力研究企业生产经营中的环保问题，担当码头行业的环保实施者，努力建设绿色港口，为经济可持续发展和建设资源节约型、生态友好型社会贡献企业的力量。秉承建设绿色港口的理念，对环境保护的责任与担当，大铲湾现代港口发展有限公司积极开展绿色码头的具体实践。目前大铲湾集装箱码头岸上的主要生产作业机械全部使用市电清洁能源，港区的空气质量因此相对较好。但是进入港区的停靠船舶，在靠泊期间船上仍然需要动力维持生产、照明和通讯等设施的用电需求，船上的发动机仍需保持运行状态。船舶发动机通常通过燃烧石油制品(多为重油、柴油)发电，重油和柴油在燃烧过程中产生大量的硫化物和氮氧化物，会对周边的环境造成污染。减少靠港船舶对环境的污染也是大铲湾集装箱码头的环保责任，也是建设绿色港口努力的方向，通过大量的研究和调査，提出了船舶岸电供电的环保项目。1.2.2设计范围及内容本工程设计范围为大铲湾码头2、3号泊位陆域部分的船舶岸电系2 统设计，包括相应的土建、供电系统及其他配套工程。在业主提供的中交水运规划设计院有限公司提供的编制的可行性研究报告的基础上，根据标书的要求编制本项目初步设计报告。1.3概述1.3.1建设地点和建设规模船舶岸电供电是指船舶靠港期间，停止使用船舶上的发电机，而改用陆地电源供电。大铲湾集装箱码头拟在现有泊位建设船舶岸电供电设施，为船舶靠港期间提供岸电供电，停止使用船舶上的发电机。码头的岸电是通过岸电箱和连接电缆对船上的电气设备供电，码头提供岸电的功率为靠港船舶上单台发电机的额定功率，保证能满足船舶各种电气设各的用电需求。本工程位于深圳大铲湾码头一期工程2、3号泊位。建设规模:2个10万吨级集装箱码头船舶岸电系统，总容量5000kVA。建设内容为陆域部分的岸电上船系统。1.3.2方案简述1、船舶岸基供电系统建设方案本项目船舶岸电电源设计总容量为5000kVA，设置两套单机容量为2500kVA的变频电源装置，两套变频电源分别安装在2个箱式岸电站内(分别编为1号箱式岸电站和2号箱式岸电站)，供电制式为10kV-50Hz/6.6kV-60Hz。2套岸电电源可同时为两个泊位的集装箱船供3 电，又可并联成1套5000kVA的岸电电源为其中一个泊位上的一艘集装箱船供电。本工程新建2个箱式岸电站，放置在码头已建2号变电所旁边，通过供电电缆连接至码头前沿的专用岸电插座箱。在码头2，3号泊位前沿预留的4个岸桥高压接电坑内，共设置4套6.6kV-60Hz接电箱，覆盖码头两个泊位。2、船舶岸基供电系统容量根据码头现阶段及未来停靠船舶的船型及码头的设计靠泊吨位（主要靠泊7~10万吨级集装箱船），大铲湾码头岸电的供电总容量为5000kVA，该容量在理论上可以满足：A．仅给一艘15万吨级以上且单台辅机功率≤5000kVA的集装箱船提供岸电；4个接电点均要满足要求。B.同时给两艘7~10万吨级且两船的辅机功率之和≤5000kVA的集装箱船提供岸电。C．同时给多艘（四艘及以下）7万吨级以下且总的辅机功率≤5000kVA的集装箱船提供岸电。注：要满足C要求，岸电电源需通过隔离变压器向靠岸船舶提供岸电，一般情况下，一个隔离变压器只供一艘船接电，如果超过一艘，船舶间会相互干扰，甚至引起事故，无法正常工作。1.3.3工程建设外部条件4 本项目建设与港外外部条件关系不大。岸电10kV电源主要引自港区内4号变电所，该变电所原设计已预留容量及10kV出线柜，可以满足本项目用电需求。1.4自然条件1、海拔高度：4.5m(黄海高程)；2、地震烈度：7度(按8度设防)；3、当地大气压力：1010.7hPa；4、环境温度范围：室外0℃到40℃，多年平均22.1℃；5、相对湿度范围：室外71％到98％，多年平均98％；6、最大风速：43m／s；7、风荷载：地面标高以上0-10m：960Pa；地面标高以上10m-30mm：1760Pa；8、多年平均降雨量：1933.3mm；9、气候特征：有极强盐雾及海洋性气候特点，室内潮湿。1.5编制原则l、经济规模原则：依据港区现状，结合船舶实际需求，合理确定工程建设规模，充分发挥建设项目的社会效益。2、技术原则：借鉴和参考国内外先进技术和经验，坚持从实际出发，选择相对成熟的先进技术和节能设备，确保电力系统的可靠运行。5 3、节能原则：充分贯彻国家“节能减排”的技术要求。坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济性相结合，在技术可行的基础上选择低能耗的工艺和设备。6 第2章建设必要性2.1是加快推进生态文明建设，建设资源节约型、环境友好型社会的需要我国的《国民经济和社会发展“十二五""规划》提出，要绿色发展，建设资源节约型、环境友好型社会。树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点。在节能降耗方面，要突出抓好交通等领域节能。在加大环境保护力度方面，要强化污染物减排和治理。《全国交通运输“十二五”规划》提出，交通运输行业要以节能减排为重点，建立以低碳为特征的交通发展模式，提高资源利用效率，加强生态保护和污染治理，构建绿色交通运输体系，走资源节约型、环境友好型发展道路。重点推进船舶靠泊使用岸电技术改造。2013年9月10日国务院印发《大气污染防治行动计划》，提出大气环境保护事关人民群众根本利益，事关经济持续健康发展，事关全面建成小康社会，事关实现中华民族伟大复兴中国梦。经过五年努力，全国空气质量总体改善，重污染天气较大幅度减少，京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转。力争再用五年或更长时间，逐步、消除重污染天气,全国空气质量明显改善。到2017年，京津翼、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、l5%左右。2015年1月1日，我国新环保法正式实施，标志着我国环境保护上升到更严格层面，加大了对环境污染企业的执法力度和处罚标准。新7 环保法明确，企业事业单位和其他生产经营者应当防止、减少环境污染和生态破坏，对所造成的损害依法承担责任。企业事业单位和其他生产经营者超过污染物排放标准或者超过重点污染物排放总量控制指标排放污染物的，县级以上人民政府环境保护主管部门可以责令其采取限制生产、停产整治等措施，情节严重的，报经有批准权的人民政府批准，责令停业、关闭。2015年4月25日，中共中央、国务院提出《关于加快推进生态文明建设的意见》，《意见》提出生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容，关系人民福祉，关乎民族未来，事关“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴中国梦的实现。到2020年，资源节约型和环境友好型社会建设取得重大进展，单位国内生产总值二氧化碳排放强度比2005年下降40~45%，加强船舶港口污染控制，积极治理船舶污染，增强港口码头污染防治能力。建立体现生态文明要求的目标体系、考核办法、奖惩机制。把资源消耗、环境损害、生态效益等指标纳入经济社会发展综合评价体系，大幅增加考核权重，强化指标约束，不唯经济增长论英雄。建立领导干部任期生态文明建设责任制，完善节能减排目标责任考核及问责制度，对领导干部实行自然资源资产和环境责任离任审计。交通运输部在2011年发布的《建设低碳交通运输体系指导意见》、《公路水路交通运输节能减排“十二五""规划》以及《“十二五”水运节能减排总体推进实施方案》等规范性文件中均提出推广应用靠岸船舶使用岸电技术，并在2012年制定发布了《码头船舶岸电设施建设技术8 规范》(JTS155-2012)。2015年8月31日，交通运输部印发《船舶与港口污染防治专项行动实施方案(2015-2020年)》，提出到2020年，船舶与港口污染防治政策法规标准体系进一步完善，船舶与港口大气污染物、水污染物得到有效防控和科学治理，2020年珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶硫氧化物、氮氧化物、颗粒物与2015年相比分别下降65%、20%、30%；主要港口90%的港作船舶、公务船舶靠泊使用岸电，50%的集装箱、客滚和邮轮专业化码头具备向船舶供应岸电的能力。推动建立船舶使用岸电的供售电机制和激励机制，降低岸电使用成本，引导靠港船舶使用岸电，2016年底前，积极协调配合有关部门建立靠港船舶使用岸电供售电机制，完善港口岸电设施建设相关标准和船舶使用岸电的鼓励政策。2018年底前，重点在珠三角、长三角、环渤海(京津冀)排放控制区主要港口推进建设岸电设施。2014年广东省交通运输厅发布《绿色港口行动计划》提出，到2020年，港口生产单位吞吐量综合能耗比2005年降低l0%，单位吞吐量C02排放比2005年下降12%。对于10万吨级及以上集装箱码头，要优先考虑同步配套建设靠港船舶使用岸电供电设备。《深圳市国民经济和社会发展十二五规划》提出，以建设国家低碳城市、国家生态城市为契机，积极应对气候变化，加强节能减排和环境治理，推进生态建设和环境保护，促进低碳绿色发展，提升城市文明水平，全面建设资源节约型和环境友好型的宜居宜业城市。《深圳生态市9 建设规划》指出，大气环境治理，重点是对煤烟型污染控制和石油型污染控制。而船舶主要是以石油型燃料为动力，这就追切需要靠港船舶減少燃料使用，使用清沽能源。《深圳节能十二五》规划提出，要积极推行码头装卸机械“油改电”、港口拖车“油改气”等节能降耗技术改造，推广靠港船舶使用岸电等先进技术，打造“深圳绿色生态港口”。2014年9月,深圳市出台《深圳市港口、船舶岸电设施和船用低硫油补贴资金管理暂行办法》，规定对港口已经建成竣工并通过验收核査的岸电设施按不超过项目建设费用30%的标准资助；港口企业按0.7元/度的价格与靠港期间使用岸电的船舶结算电费，对港口企业岸电电费成本与上述结算价格的差价给予全额补贴，并可根据岸电设施维护成本额外给予不超过电价成本l0%的价格补贴，按年度全额资助港口企业岸电设施供电需量费。综上所述，国家、交通运输部、广东省政府、深圳市政府等政府主管部门均十分重视港口节能减排与环境污染的治理，针对船舶使用岸电提出了明确的措施和政策支持。本项目的实施是落实上述政策，降低港口环境污染，推动深圳市建设资源节约型、环境友好型社会的需要。2.2是深圳港建设绿色港口、持续发展的需要港口是世界经济贸易增长的重要推动力，同时也是世界上主要的耗能单位和汚染源头。根据美国洛杉矶港口对于码头污染源的一项调査研究，码头污染物的来源主要有集装箱卡车(Heavy-dutyVehicle)、集装箱装卸设备(HandlingEquipment)、港作船舶(HarbourCraft)及在港10 停泊船舶(0ceangoingVessels)。污染物主要有颗粒物(DPM)、氮氧化物(NOx)及硫化物(SOx)。其中在港停泊船舶的硫化物(SOx)排放占港口总SOx排放量的90%。在全球能源危机和环境恶化的新形勢下，国际港口界提出了绿色港口的发展理念。绿色港口是一个发展中的概念，是在环境保护和经济利益之问获得良好平衡的可持续发展的港口。绿色港口以绿色观念为指导，建设环境健康、生态保护、资源合理利用、低能耗、低污染的新型港口。将港口资源科学布局、合理利用，把港口发展和资源利用、环境保护有机结合起来，走能源消耗少、环境污染小、增长方式优、规模效应强的可持续发展之路，最终做到港口发展与环境保护和谐统一、协调发展。目前国际一些先进港口(主要以美国洛杉矶港为代表)己经采用岸电技术对靠港船舶供电。美国在世界上率先提出凡是新建码头都要采用环保措施，其中重要措施之一就是船舶靠港期间停止使用船舶发电机，而改用岸电，期望做到无污染。中海集团与美国洛杉矶港务局等单位共同新建的洛杉矶100号码头,就是被环保当局指定的绿色环保码头。相比于西方发达国家，中国绿色港口建设明显滞后，尚处在起步阶段。中国能源1量乏、环境日益恶化，绿色港口作为一种能耗少、污染小的新型港口是港口业发展的必然趋勢，因此学习借鉴西方国家的先进作法，对于我国建设绿色港口具有重要的意义。深圳港是我国沿海主要港口和华南地区集装箱干线港，是国家综合11 运输体系的重要枢纽。《深圳港总体规划》提出了深圳港的发展方向，就是要在我国沿海港口中率先成为“具有竞争力、推动力、环境友好、安全可靠、可持续发展的现代化港口”。环境友好的港口，就是在港口的规划、建设和运营中提高社会责任意识，实行更加严格的环保标准和措施，减少对环境的影响。因此，本项目的实施，是深圳港率先在国内建设成为绿色港口、实现持续发展的需要。2.3是大铲湾码头履行绿色公约、提高竟争力的需要2015年6月，江苏省经信委、省交通运输厅和省环保厅等部门联合发文，提出在全省推广港口岸电技术。江苏省在连云港港、张家港港、江阴港、大丰港、徐州港等5个绿色低碳示范港口推广试点，尽快形成示范成果，逐步向其他沿海沿江港口推广。目前，连云港港口岸电系统己率先试点运用。系统通过高压变频、变圧等方式，转換为适合各类靠港船舶使用的电源，替代船舶发电机发电，实現靠港船舶零排放。同时，将按照政策规定，对符合条件的项目，分別在节能奖励資金、节能减排专项和大气污染防治资金中给予資金扶持、支持或补贴。另据了解，宁波港目前已建设完成接岸电点56个，对使用较为频繁的码头基本做到了“零等待”，年接岸电船次超5000艘次，并将在2017年实现全港码头全覆盖。根据测算，泊靠宁波港的船舶在使用岸电供电后，能节约燃油成本340万元，减少二氧化碳、硫氧化物等污染物近800多吨，减排量90%以上。在三年多的试运行过程中，高、低压12 两种船舶接岸电技术供电稳定，无漏电、跳闸现象发生，操作簡单、插接电速度快且不影响船舶靠岸，经济效益明显；码头石油类能源消耗和高污染物排放规模均有明显下降，极大改善了试验点的空气质量，同时减少了船舶的振动和噪音污染，船员生活质量明显提高，具有较强的实用价值与推广价值。2012年2月，深圳蛇口集装箱码头被交通运输部正式确定为低碳港口示范单位，同期投产的船舶岸电供电项目是交通运输部在全国确立的三大岸电试点项目之一。2015年4月9日,深圳启动了《深圳港绿色公约》，首批盐田国际、赤湾集装箱、蛇口集装箱、大铲湾、妈湾电厂等5家港口企业，中海集运、中远集运、阳明海运、马士基、赫伯罗特船务、东方海外、达飞轮船等7家国际航运企业宣布加入《深圳港绿色公约》，旨在通过港口机械“油改电”、“油改气(LNG)”、靠港船舶使用岸电或低硫油等环保方式，减轻港口机械、靠泊深圳港的船舶所排放的空气污染物对深圳市及周边地区的空气质量的影响。因此，本项目的实施，是大铲湾码头履行绿色公约，提高竞争力的需要。综合以上分析，本项目的建设是十分必要的，且随着国家和各级政府对环境污染治理越来越重视，防治和执法力度的加强，严格考核与任责制，在港口污染防治方面，未来政府有可能会强制码头企业建设岸电设施，同时政府补助的政策也可能会取消，有鉴于此，大铲湾现代港口发展有限公司有必要抓住当前政府政策支持期，完成岸电设施建设项目。13 2.4结论大铲湾码头船舶岸电建设项目是在“美丽中国”的中国梦和深圳市宏伟的规划蓝图背景下应运而生，同时也是符合企业的长期可持续发展的。项目的实施是合理的和必要的。14 第3章供电方案设计3.1设计范围及内容本工程设计范围为从大铲湾码头4号变电所10kV馈电柜开始(不包括该馈电柜)，一直到码头2、3号泊位的船用岸电插接电源箱为止的供电专业的全部内容，主要包括：1、岸电变电站站体及供电系统的设计；2、岸电变电站进线电源电缆及路径设计；3、岸电变电站馈线电缆及路径设计、三遥系统电缆及路径设计；4、为布置安装船用岸电插座箱及敷设相应的电缆所进行必要的码头局部改造。3.2设计依据(1)《3～110kV高压配电装置设计规范》GB50060-2008(2)《供配电系统设计规范》GB50052-2009(3)《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013(4)《低压配电设计规范》GB50054-201l(5)《码头船舶岸电设施建设技术规范》JTS155-2012(6)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-200815 (7)《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010(8)《电力工程电缆设计规范》GB500217-20073.3供电电源拟建的“大铲湾码头船舶岸电建设项目”船用岸电变电站的电源从码头2号变电所引取，目前2号变电所无富余容量，但有预留空间。需从4号中心变电站重新引入一组电源，并新建一段高压母线桥及高压开关柜，以满足岸电电源的需要。新建高压母线桥及开关柜的规格与型号参照2号变电所现有高压母线桥及开关柜选用。3.4船舶用电负荷的确定根据“大铲湾码头船舶岸电建设可行性研究报告”提供的资料，以及业主码头现阶段及未来停靠船舶的船型及业主码头的设计靠泊吨位（主要靠泊7~10万吨级集装箱船），大铲湾码头岸电的供电总容量按5000kVA设计。3.5岸电变电站供电方案设计3.5.1设计原则(1)满足到港船舶的用电要求，保障船舶使用岸电安全、可靠；(2)充分考虑本项目与全港区岸电规划的相互关系、协调发展；(3)结合港区实际情况，合理布局，在保障船舶装卸生产安全的同时合理减排，达到环保要求；16 (4)增加项目实施的灵活性和可操作性；(5)积极采用国内外节约能源的新技术、新设备，尽量减少工程量，降低工程造价。3.5.2设计方案本工程为大铲湾2、3号两个泊位提供船用岸电电源，陆域供电部分主要包括从大铲湾码头4号变电所10kV馈电柜开始(不包括该馈电柜)的进线电源电缆、变配电及变频系统、馈线电缆和船用岸电插座箱四个部分。按照《码头船舶岸电设施建设技术规范》JTS155-2012的要求，码头船舶岸电系统供电电压和频率应符合下表规定：输入侧输出侧供电方式电压(V)频率(Hz)电压(V)频率(Hz)660060高压上船1000050600050在工程可行性研究设计阶段提出了两个供电方案：高压上船方案和低压上船方案。结合码头实际情况及船舶用电要求将高压上船方案作为推荐方案。工可研报告方案也得到了评审会专家的一致认可，根据工可专家意见及初步设计原则，本次设计方案采用高压上船方案，并预留低压上船方案的设备接口。具体如下：17 1、供电容量根据码头现阶段及未来停靠船舶的船型及大铲湾码头的设计靠泊吨位(主要靠泊7~10万吨级集装箱船)，确定大铲湾码头岸电的供电容量为5000kVA，该容量在理论上可以满足：A、仅给一艘15万吨级(单台辅机功率为3850kW)以上且单台辅机功率≤5000kVA的集装箱船提供岸电；B、同时给两艘7~10万吨级(单台辅机功率为2320~2760kW)且两船的辅机功率之和≤5000kVA的集装箱船提供岸电；C、同时给多艘7万吨级(单台辅机功率为2320kW)以下且总的辅机功率≤5000kVA的集装箱船提供岸电。2、覆盖泊位根据目前及未来的泊位使用情况来看，7~10万吨级集装箱船在码头2~4号泊位靠泊频率较高，而2~3号泊位距离可提供高圧电源的2号变电所距离较近,相应的供电电缆敷设距离也较短，故推荐在码头2~3号泊位设置岸电供电系统较为经济合理。3、供电方案综合以上分析，在码头前沿2号变电所附近设置两座箱式岸电变电站，每座岸电变电站容量为2500kVA，供电制式为10kV-50Hz/6.6kV-60Hz。二套岸电电源可分别为每个泊位的一艘集装箱船供电，又可并联成1套5000kVA的岸电电源为其中一个泊位上的一艘18 集装箱船供电。在码头前沿2、3号泊位，各设置2套船用岸电插座箱以满足船舶不同方向停靠时的用电需求。采用放射式供电方式。每座岸电变电站内设10kV进线隔离柜、降压系统、变频电源系统、旁路系统、变频电源馈线柜、隔离变压器、6.6kV输出柜和控制系统等。变频电源有高压变频和低压变频，本工程采用低压变频。当船舶使用岸电时，由船方将电缆送至岸上，由岸方完成电缆的连接工作。3.5.3电气主接线岸电变电站的10kV（6.6kV）母线采用单母线接线方式，10kV进线设置隔离柜。3.5.4主要电气设备选择1、10kV开关柜采用具有“五防”功能的中置式开关柜，防护等级不低于IP40，配智能继电保护系统和电脑监控系统。10kV断路器采用真空断路器，分断能力为10kV-31.5kA，真空断路器选用弹簧储能操作机构，采用直流110镍隔电池柜作为操作、继电保护及信号的电源。2、变压器选用低损耗干式变压器，配备冷却风机和温度自动控制装置。3、变频电源设备，变频器为电源型变频器，具有可控四象限整流、冗余设计、模块化结构、同步切换及通讯功能，具有自身的保护，如过19 压、过流、逆功率等保护功能。4、高低压电缆选用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装铜芯电力电缆，控制电缆选用聚氯乙稀护套聚氯乙烯绝缘铜线编织屏蔽、钢带控制电缆。3.5.5站内其它设备配置及站内电源新建岸电变电站内各设置一套交流柜，为站内的通风空调系统、站内照明、火灾自动报警系统和PLC系统等供电。交流柜的电源从2号变电所接引。站内设“三遥”系统，其信息送至上级变电站。3.5.6继电保护新建岸电变电站内电气设备设如下保护：变压器设电流速断、过电流、过负荷、接地和温度保护。变频电源设电流速断、过电流、低电压、过负荷和逆功率保护。3.5.7计量表计装于6.6kV出线开关柜上并分船设置，各表计测量和计量信息通过远程抄表采集终端上传上级变电站。3.5.8微机监控管理系统该微机监控管理系统具备“三遥”信息转发功能，能将站内信息上传至上级变电站。3.5.9岸电变电站设备布置20 岸电专用变电站采用集装箱式，固定在2号变电所旁边，并做好防风、防未经授权人员进入、防砸等防护措施。方案一：箱式岸电站设置于2号变电所东侧、C02堆场北侧。方案二：箱式岸电站设置于2号变电所西侧、B02堆场北侧。箱式岸电站基础高出地面0.5m、地下1.5m。箱变四周设有防护及防撞装置。3.5.10线路及敷设电缆线路按港区现有的地下高压电缆管网的备用管道，地下管网无法到达的地方需重新敷设管道，新敷设管道考虑今后岸电设施扩展覆盖泊位的需求，预留两个泊位（4根）电缆管道数量备用。方案一：2号变电所至箱式岸电站电缆采用电缆沟及穿管相结合的敷设方式。该方案需在2号变电所与箱式岸电站之间增设室外电缆沟，电缆从室外电缆沟穿墙引入2号变电所内，在贯穿墙孔处应设置保护管，且对管口实施阻水堵塞；室外电缆沟与原有管路交叉时，需做好相应保护措施。方案二：2号变电所至箱式岸电站电缆采用电缆排管的敷设方式。该方案需增加电缆井2座及相应预埋管道，新增管道埋深1m以下，采用混凝土包封。管道施工时，需对已建路面进行开挖，管道施工完毕对路面进行修复，同时还需对原有电缆井进行局部改造以实现新旧电缆井之间管线的贯通。21 电缆沟、电缆井施工方案另见路场专业相关说明。3.5.11为线路敷设对码头进行必要的改造由2号变电所至岸电变电站之间电缆敷设须对堆场进行做必要的改造，具体实施方案为：破堆场面层，新建电缆沟及电缆手井，贯通2号变电所至岸电变电站的电缆通道。由于码头岸桥高压接电坑已经施工，安装岸电接电箱时，需根据接电箱外型尺寸对预留接电坑进行局部改造，以满足岸电接电箱安装及接电电缆的引入。3.5.12室内外照明在岸电变电站内根据视觉工作场合的需要，采用节能荧光灯等光源作为岸电变电站内部照明，室外依托港区照明。3.5.13防雷及接地设施在岸电变电站内部设计安装有浪涌保护器进行防雷保护；岸电变电站设工作接地、安全保护接地、三遥系统接地及控制系统接地装置。三遥系统接地及控制系统接地与工作接地、安全保护接地装置合用，接地系统与港区现有接地网连接在一起，要求接地电阻不大于1欧姆，不满足要求时补打人工接地极。在船岸之间设等电位连接装置。22 第4章岸电电源设计4.1系统总体设计本系统系统由二套2.5MVA相对独立的陆上固定式集装箱岸电变频电源站组成，系统既可以独立使用又可以并联使用，满足最高可以输出5MVA的技术要求。岸电电源系统采用高-低-高方式设计，10kVAC/50Hz电源进入整流变压器，电源电压变为690VAC/50Hz，变频电源系统为690VAC变频装置，通过变频模块变换后输出690V/60Hz电源，然后再经过输出变压器转成6.6kV/60Hz电源连接到码头前沿插座箱供船只使用，满足船只靠港后的电源要求。系统参数4.2电源参数1、高压动力回路：交流10kV±10%、50HZ±5%、三相三线。23 2、低压辅助动力回路：交流400V±10%、50HZ、三相四线。3、照明回路：AC、220V、50HZ、单相三线。4.3变频电源设备性能参数1、岸电电源系统额定总容量：5000kVA（1*2500kVA+1*2500kVA）；2、输入电源：690VAC50Hz3、输出电源：690V，60Hz可调，3AC正弦波电源4、输入/输出电压波形总谐波失真度：THDu＜3%5、输出频率：50HZ-60HZ可调，0～100％负载变化时，输出频率变化小于0.1%；6、输出电压稳压率：0~100%负载变化时，输出电压稳压率<1％。7、变频电源系统整体效率≥95％（100％负荷）；8、运行温度0～40℃无降容9、相对湿度：≤95％，[（40±2）℃，无凝露]4.4适用标准与规范岸电变频电源系统的设计和制造将遵循下列标准和规范，详细设计时将以相关标准的最新版本设计依据：Ø《电能质量供电电压偏差》GB12325-2008Ø《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-199324 Ø《供配电系统设计规范》GB50052－2009Ø《20kV及以下变电所设计规范》GB50053－2013Ø《低压配电设计规范》GB50054－2011Ø《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T50062－2008Ø《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GB50063-2008Ø《电力工程电缆设计规范》GB50217－2007Ø《高压海岸连接系统(HVSC-系统)用船用耦合器,插座和插头一般要求》IEC62613-1-2011Ø《高压海岸连接系统(HVSC-系统)用船用耦合器,插座和插头部分，各种船型所用附属件尺寸一致性与互换性要求》IEC62613-2-2011Ø“UtilityconnectionsinportPart1:HighVoltageShoreConnection(HVSC)Systems-Generalrequirements”IEC/ISO/IEEE80005-1Ø《港口船舶岸基供电系统技术条件》JT/T814-2012Ø《码头船舶岸电设施建设技术规范》JTS155-2012Ø《港口船舶岸基供电系统操作规程》JT/T815-2012Ø《半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：基本要求规范》GB/T3859.1-201325 Ø《半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-2部分：应用导则》GB/T3859.2-2013Ø《半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-3部分：变压器和电抗器》GB/T3859.3-2013Ø《外壳防护等级（IP代码）》GB4208-2008Ø《干式电力变压器技术参数和要求》GB/T10228-20154.5系统功能4.5.1变频电源系统整个岸电变频电源系统安装在两个集装箱式变频电站内，每个集装箱变频电站内安装有空调设备。电气室分为三个部分：整流变压器室、变频电源室和输出变压器室。系统从码头2号变电所接入10kV/50Hz电源，由2号变电所内的进线高压开关柜控制整流变压器的高压电源通断。10kV/50Hz经整流变压器降压至690V/50Hz。690V/50Hz电源通过变频电源系统的低压进线开关柜LCM连接到变频系统的纯净电源滤波器模块，通过电源模块进行整流实现AC/DC转换，电源模块由IGBT构成，高速开断的IGBT提供了一个可调、稳定的直流母线电压，而纯净电源滤波器使得回馈电网的电压波形接近于正弦波。由于电源模块配备了纯净电源滤波器，并在软件设计上也提供了谐波控制器，因此对电网谐波的影响几乎不存在，各次谐波电流、电压的26 含量都低于1%。总的电流谐波畸变率THD（I）与电压谐波畸变率THD（V）如下图：对于强、中、弱电网的总谐波含量如下表所示：总谐波电流含量总电压谐波畸变率THD（I）THD（U）强电网系统，<4.1%<1.8%较高的相对短路容量（Rsc>>50）中电网系统，<3.0%<2.1%中等的相对短路容量（Rsc=50）弱电网系统，<2.6%<2.3%较低的相对短路容量（Rsc<<50）因此使用电源模块时作为供电方案时任何时候输入侧THD（U）都27 小于3%。负载侧同样采用电源逆变器模块实现DC/AC转换，并通过输出纯净电源滤波器使得电源输出的电压波形接近完美正弦波。在纯净电源滤波器和负载之间设计有输出变压器，发挥隔离/负荷冲击缓冲等功能。负载侧逆变模块通过用于变频电源供电的专用功能软件实现如下功能：控制电网电压和频率并快速根据负载变化调整输出功率电网短路时提供所有必需的短路电流提供维持电网电压所需的无功功率短路后向电网注入电压并保持频率电网系统快速并网同步重要参数的监控与限制4.5.2变频电源的基本功能变频电源的基本功能包含：Ø具备6.6kV/60Hz电源制式船舶接入岸电电源的功能。在变频电源容量范围内，各种线形负载（电容性、电感性、混合型负载）的变化不影响电源保证质量输出，电压、频率连续可调。Ø变频电源具有与监控系统的硬线接口、通讯接口等用于实现通讯，并可实现对变频电源的控制包括但不限于以下功能：信息28 交互、参数监控、报警等。Ø额定输出为三相6.6kV/60Hz的正弦波电源，电源质量满足招标要求。Ø通过控制系统具备与船上电源并网同步功能。Ø变频电源采用IGBT四相限有源整流，能确保变频电源系统对电网没有无功损耗，功率因数与网侧保持一致。Ø变频电源具有欠压、过压、过流、过温等保护功能，变频电源设备在环境温度＜40℃的情况下能满负荷连续工作。集装箱式变频电站的输出容量分别为2500kVA，当单个码头需要输出2500kVA岸电时，只需要将一个集装箱变频电站通过高压电缆输出到岸电前沿接线箱。当单个码头需要输出5000kVA岸电时，将两个集装箱变频电站通过高压母联进行并联输出。4.5.3岸电的接入及断开方式根据船舶到岸的实际工况，系统设计将严格按照下面的操作要求与步骤设计控制与联锁逻辑：Ø船侧的电缆插头与码头前沿插座箱连接时采用手动方式，采用可靠的机械联锁和电气联锁措施，插座箱设置安全锁和限位开关，当打开插座箱门时，系统自动断电也无法上电，确保电缆插头和插座箱都不带电。岸电上船后由船侧检查供电质量，负责负载转移和停电切换。29 Ø船侧的电缆插头与码头前沿插座箱断开时采用手动方式，采用可靠的机械联锁和电气联锁措施，插座箱设置安全锁和限位开关，当打开插座箱门时，系统自动断电也无法上电，确保电缆插头和插座箱都不带电。岸电断开前由船上负责转移负荷和切开船侧电源开关，岸方负责切断岸侧电源输出开关。Ø岸基设备可以手动选择确认输出相应的电源电制，满足船舶用电需求，避免岸电系统输出的电制与船用电气电制不一致。Ø船舶岸电电缆与岸电接线箱可靠连接并得到船电系统发出的允许送电指令后，岸基主回路电源开关按从输入侧至输出侧方向受控依次闭合，启动变频电源使能功能，变频电源受控输出电压和频率，通过输出变压器严格按船舶电源制式输出6.6kV/60Hz电压/频率，并保持稳定。Ø船舶电源向岸电电源方向并网操作时，并网前先确保码头变电站内的输出高压开关处于断开状态。首先启动变频电源系统，通过变频输出滤波器下面的并网开关柜实现变频系统的内部并网操作，最终将并联的所有变频系统同步输出，当所有变频组子系统的输出都已经连接输出到码头变电站的输出高压开关柜输入端后，将允许船方完成船方电网和岸电电网的并网同步操作，并网命令发出后馈线输出高压开关柜合闸，这时岸电和船电并网运行，然后船方逐步将船上发电机退出电网，最终实现岸电电源在船上的完全运行。30 Ø岸电电源需要退出运行时，首先将船舶电源与岸电电源在船侧再次实现同步并联运行，并由发电机逐步带上负载，然后断开馈线输出高压开关，即可实现岸电电源的退出。Ø在岸电使用过程中，因船上用电故障造成的岸电断电，船载设备需提供相关输出信息至岸基设备，变频系统根据联锁信号自动断开岸侧电源输出开关，并报警。只能在岸侧复位报警后才能手动再次合上岸侧电源输出开关。4.6系统保护功能船岸供电系统供电环节较多，涉及岸基及船舶两部分的电力系统，为了保证设备安全运行，减少人工操作的危险，因此岸电变频电源系统设计有完善可靠的保护系统，包括配电保护、操作联锁保护、变频电源系统设备保护。该保护系统考虑到岸基供电变频电源运行的特殊性。对输入输出电源有完善的缺相、过压、欠压、过流、短路、超温,逆变器和输入变压器过热等保护功能，考虑对不同船舶的用电负荷的控制，当输出负荷容量达到任意设定值时发出预报警信号，以便控制用电负荷。4.6.1配电保护当岸电供电系统在发生故障或异常工况时，系统能确保在最短时间切除故障设备，避免设备损伤扩大以及保障人身安全，根据系统设计需求在进出线分别设置了空气断路器实现以下的基本保护功能：31 1、短路保护；2、过载保护；3、在系统输出馈线柜设置有相序、电压、电流、功率继电保护器，用来确保连接到船上的岸电质量。4.6.2操作联锁保护为确保在船舶接岸电时操作人员安全，并需要在操作过程中设置设备联锁保护（同时包含机械连锁和电气联锁），防止操作人员由于操作不当或未按照规定程序操作造成人员及设备的重大责任事故。联锁保护包括以下功能：1、电缆插头与出线开关设置互锁，当插头插座没有接通时，变频电源将禁止输出；2、插座箱箱门与出线开关设置互锁，插座箱门打开时，变频电源将禁止输出；3、变频电源系统并网操作时将检测合闸开关输入和输出测电源频率与电压，确保并网操作安全，也要检测变频电站和码头变频电站内开关及船侧的连接开关的状态，确保通电操作的安全。4.6.3变频模块系统保护对系统电源有完善的保护功能及报警装置，保护阀值限幅可以灵活设定，考虑对不同船舶的用电负荷的控制，当输出负荷容量达到任意设定值时发出预报警信号，以便控制用电负荷；系统还具有逆功率保护功32 能，保证船电不会倒送到变频电源系统。变频系统具有下列保护功能：1、短路电流保护；2、过载保护；3、欠/过压保护；4、欠/过频保护；5、相序保护；6、变压器超温保护；7、逆功率保护。4.6.4接地与防雷变频电源系统本身是IT电网，系统各电气设备之间将进行等电位连接后与专用接地极可靠连接。码头前沿的插座箱外壳可靠地与码头接地网连接。输出的开关柜内将设置避雷装置确保外接设备安全。4.7控制系统控制系统用于实现整个岸电变频电源的监视与控制，控制系统除了监测对整个系统的运行情况并可以远程操作相关设备，发出电源启用、额定参数设定等操作指令外，系统也提供预留与船舶的系统接口。控制系统实现如下功能：1、进出线开关柜分合闸控制；2、进出线主回路电源信号监控；33 3、岸电、船电电源信息的采集、监控与测量；4、变频器控制及反馈信号接入（通讯方式）；5、插头，插座，插电箱信号联锁；6、码头、船舶通讯状态监控与联锁；7、电缆相关信号联锁；8、外部按钮及指示灯控制；9、低压配电系统监控；10、低压综合保护系统监控；11、船舶与码头主开关连锁。岸电变频控制包括上位监控系统（暂列项）、本地操作系统和PLC控制系统三个部分。在2#变电站单独设立一台工控机作为变频电源的管理系统（暂列项），每个集装箱的变频电源站内设置有本地操作触摸屏，每个集装箱的变频系统独立设置一套PLC控制系统。1、岸电电源控制系统按照每个泊位PLC相互独立的原则设计，控制系统采用西门子最新一代PLC系统S7-1500CPU。系统PLC采集各设备运行信号，通过逻辑编程对系统进行保护、控制。2、控制系统对外通讯为开放式协议，预留与大铲湾码头原有信息系统连接接口。3、控制系统实现与控制单元通讯，可以对进线开关状态进行监34 测、变频电源、计量装置、进出线变压器、出线开关、码头接电箱进行实时控制、参数修改、状态监测和故障记录与诊断等功能。4、本地触摸屏具有多种外设接口如RS485、工业以太网、USB等，进行本地控制，可同时显示多个实际值与给定值，也可根据客户需求定制，可存储多条控制器数据，每个数值带有时间标签；主要画面：变频电源并网过程监视、变频电源运行情况、参数显示、设定、变频电源故障诊断、主要参数记录和查询：输出电流、输出电压、输出频率、网侧输入电流、网侧输入电压、警报事件、故障事件。5、上位管理计算机和本地触摸屏的显示功能：可对输出电源的频率、三相电压平均值、三相电流平均值、三相线（相）电压、三相线电流、三相不平衡度、有功功率、无功功率、功率因素等参数显示并对有功功率电度、无功功率电度进行统计计量（主要数据来源与高压输出开关柜内的智能电量表）。6、调试软件：随产品提供的调试软件，相应授权及源程序、优异性能和采用的清晰图形化操作界面，为故障检测记录、系统维护以及服务培训等提供必要的信息。7、监控系统可以完成系统的操作、监控和控制，同时显示报警和故障信息。8、上位管理计算机（不在本次供货范围内）和本地触摸屏都可实现对高压隔离开关、变频电源、变压器及风机的启停、变频器、岸电箱等系统的集中控制与监视；在现场控制柜、接电箱及船方设立急停装置，35 以便于在紧急情况下能够切断整个供电系统。9、船侧到码头前沿接电箱的通讯、联锁回路依靠船上连接电缆自带的控制电缆或光缆；码头前沿接电箱到变频电站的通讯、联锁回路依靠新敷设的控制电缆；变频电站到主控制室的通讯、联锁回路依靠新敷设的控制光缆。36 第5章建筑结构5.1设计依据（1）建筑结构荷载规范(GB50009-2012)（2）建筑地基基础规范(GB50007-2011)（3）混凝土结构设计规范(GB50010-2010)（4）建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）5.2设计荷载2（1）风荷载：基本风压0.90kN/m，地面粗糙度A类；调整系数取1.0。（2）其它活荷载：按荷载规范及工艺设备要求取值。5.3结构设计建筑物及构筑物的设计合理使用年限为50年；环境类别：地下部分为二（a）类，地上部分为三（a）类。结构形式：建（构）筑物中防撞柱为钢筋混凝土构筑物；箱变基础为地下钢筋混凝土构筑物。基础选型：地基基础设计等级：本工程所有单体地基基础设计等级均为丙级。基础形式：建（构）筑物均采用天然基础，要求地基承载力特征值不小于37 120kPa。采用材料：混凝土强度等级：≥C30，有抗渗要求的混凝土抗渗等级不小于P6。钢筋：HPB300(φ)，fy=270Mpa；HRB400()，fy=360Mpa。38 第6章道路堆场6.1概述本工程为船舶岸电建设项目，路场设计内容主要为配合电气专业进行的新建电缆沟、电缆井以及管、井开挖施工后铺面结构的恢复。6.2设计方案根据电气条件，方案一为在新建岸电变电站与2号变电所之间新增电缆沟1200mm（宽）x1300mm（深），长度约35m。方案二为在新建岸电变电站附近增加电缆井2座（2000mmx2000mmx2000mm）及相应预埋管道。（1）方案一：新增电缆沟采用钢筋混凝土结构，电缆沟所在位置原为重箱堆场，铺面结构为联锁块铺面，电缆沟开挖施工后周边按原铺面结构恢复，除基层采用C10贫混凝土外，其余结构层及厚度同原铺面结构。（2）方案二：新增电缆井采用钢筋混凝土结构，电缆井结构基本同原有电缆井。电缆井所在位置原为重箱堆场，铺面结构的恢复同方案一。新增埋管从重箱堆场穿过3#调车道（铺面结构为水泥砼铺面）到另一侧重箱堆场，联锁块铺面结构的恢复同方案一。砼铺面结构的恢复：除基层采用C10贫混凝土外，其余结构层及厚度同原铺面结构；施工时砼面层板按原分块大小整块拆除，保留相接处面板横缝传力杆，重新浇39 筑砼后按原分块切缝。电缆管与原有电缆井的连接：从已有电缆井井壁开孔，拆除整面井壁，原有井壁钢筋保留搭接长度，埋设电缆管并重新浇筑井壁砼。因电缆井井壁已埋设有电缆管，施工时需切断原有电缆管，并与新增电缆管一起重新埋设。6.3问题与建议（1）施工图阶段需进一步核实原电缆井结构及原铺面结构方案。（2）施工图阶段需进一步核实已有电缆井埋管根数、位置、深度等，以确认新增加电缆管的埋设位置及深度。（3）施工图阶段需进一步核实沟、井周边地下管线的情况。40 第7章通风空调在岸电变电站内设空调系统，该部分由箱变生产厂家根据设备发热量，进行空调的设计及配置，以保证工作人员的正常工作及设备的正常运行。空调室外设备选用变频分体柜式空调机组。41 第8章消防为防止初起火灾的发生，根据《建筑灭火器配置设计规范》规定，岸电变电所内适当位置配置一定数量的手提式干粉灭火器。灭火器设置在灭火器箱内。灭火器箱箱体为耐盐雾304不锈钢制，箱体构造满足防尘要求。42 第9章环保节能9.1综述气候变化问题己成为国际社会高度关注的热点，中国作为世界上第二大C02排放国，正面临着越来越严峻的减排压力。目前我国正处在全面建设小康社会的重要发展阶段。在人口总量增加、经济持续发展、居民生活能源消费不断提高的情况下，对能源供需状况进行科学、合理的预测对保障我国能源供给、促进经济可持续发展和C02减排，实现社会可持续发展具有重要意义。在2009年底召开的哥本哈根会议上，中国提出到2020年，人均GDP的碳排量比2005年减少40%到45%的目标作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。根据欧盟2014年统计数据，2014年全球海上航运船舶二氧化碳排放量占全球排放量的3%。2012年进出深圳港的远洋船舶每年约排放16万吨二氧化硫，占深圳市排放总量的65.8%，成深圳市最大二氧化硫排放源。从全世界，特别是中国对环境保护的发展看，控制废气排放和污染备受关注，船舶岸电主要采用相对清洁电能，使用清洁能源符合新一轮经济增长模式，且在节能减排方面比使用重油作为燃料更具优势。研究数据显示，船舶使用岸电与正常的船用燃油比较，NOx、SOx、悬浮物排放量分别可减少97%、96%、96%。深圳港是全球第三大集装箱港口，201443 年完成集装箱吞量2404万TEU，年进出港船舶30万艘次以上，年引领船舶2.6万艘次。船舶使用岸电供电设施的建设，能够明显的改善深圳港和港口周边地区的生态环境，推动绿色港口的建设。船舶岸电项目能够减少向周围大气环境排放NOx和SOx等所造成的污染，降低由船舶柴油机工作带来的噪声的影响，改善城市环境质量。9.2传统船舶的污染物排放船舶靠港时使用燃烧石油制品发电，满足船舶用电需求。这些石油制品主要是一些含有硫化氢(H2S)、硫醇(RSH)及苯系物的央登类，在燃烧过程中就会产生二氧化硫(S02)，三氧化硫(S03)、一氧化碳(C0)、二氧化碳(C02)。二氧化硫和三氧化硫是酸雨形成的主要大气污染物，一氧化碳是毒性气体，二氧化碳是温室效应气体，是破坏臭氧层造成全球变暖的主要原因；船舶柴油发动机在燃烧燃料的时候，由于燃烧时内部高温高压而使空气里面的氮气氧化，产生氮氧化物(NOx)，氮氧化物主要组成成分是一氧化氮(N0)、二氧化氮（NO2）、四氧化二氮（N2O4）等，氮氧化物是造成光化学烟雾的主要起因物质之一；另外由于受到柴油发电机燃烧不充分的影响，还会有烟尘产生。9.3船舶岸电项目减排量分析根据大铲湾港区一期2014年到港内贸（不含内支线船舶）、外贸船的相关数据，到港船舶以3000~9999TEU为主，综合以5000TEU左右大型船舶为例，在分析、计算船舶停港期间的用油能耗时，结合我方的调44 查数据和参照一些船方提供的有关资料，作如下假设：A以重油（HFO）发电的大型船舶每天耗油9.6吨（24小时）；B船舶停港时间平均为17小时。按上述的假设数据作如下推定：1、计算船舶停港期间的耗油量（单位：吨）耗油量=单位小时的耗油量×船舶停港时间=（9.6吨÷24小时）×17小时=6.8吨2、船舶停港期间的排废状况集装箱船舶通常使用重油发电满足船舶用电需求，重油在燃烧过程中产生大量的硫化物、碳、氮氧化物及烟尘，这些废物会对周边的环境造成污染。根据《燃料燃烧排放大气污染物物料衡算办法》，燃油污染物排放量的计算如下。①SO2排放量GSO2=2000×B×SGSO2——SO2排放量，kg；B——耗油量，T；S——燃油全硫分含量，%。表5-1燃油全硫分含量（S）燃油种类全硫分（%）燃油种类全硫分（%）45 原油0.3重油3.5轻油0.1②CO排放量GCO=2330×B×C×QGC0--C0排放量,kg;B-一耗油量,T;C-一燃油中碳含量,%;Q-一燃油燃烧不完全值,%。表5-2燃油燃烧不完全值和含碳量(Q、C)燃料种类燃烧不完全值（%）含碳量（%）燃料种类燃烧不完全值（%）含碳量（%）重油290轻油③NOx排放量GNOx=1630×B×(N×β+0.000938)GNOx--NOx排放量，kg;B-一耗油量，T;N-一燃油中氮含量，%;β-一燃油中氮的转化率，%。表5-3燃油中氮含量(N)46 燃料名称氮含量（%）劣质重油0.20一般重油0.14劣质轻油0.02表5-4燃油中NOx转化率(」B)锅炉NOX转化率（%）燃油锅炉40按每次靠泊耗油6.8吨可计算出污染物的排放量，见表5-5。表5-5每条船每次靠泊排放量污染物名称SO2NOxCOx烟尘排放量（吨）0.4760.4450.2840.020合计（吨）1.226船舶在停港17个小时期间的排污量约为1.226吨，相当于一辆中型汽车运行7.286万公里的排气量，折算成每小时排污量相当于一辆中型汽车运行近4300公里。大铲湾港区一期的2014年完成内贸(不含内支线船舶)、外贸箱量79.19万标箱，按照2014年船舶靠泊数据统计，共有730艘船舶停靠大铲湾，总停泊时间为12010.5小时。见表5-6。47 表5-62014年靠泊大铲湾一期内贸（不含内支线船舶）外贸船舶统计表船型到港艘次（艘）单艘平均靠泊时间（h）总靠泊时间外贸航线船舶0-499TEU236.272.3500-999TEU5314.5766.71000-2999TEU12113.71660.13000-4999TEU20013.52691.55000-7999TEU8714.11223.08000-9999TEU10521.32241.310000-11999TEU2040.4808.012000-13999TEU0.012000-13999TEU0.014000-15999TEU0.014000-15999TEU0.016000-TEU19.89.8内贸航线船舶500-999TEU8618.01551.51000-2999TEU4519.6884.03000-4999TEU1019.3193.5总计73012101.5总计本工程按2个泊位配备船舶岸电供电后，按其中35%的船舶使用岸电供电（即730×50%×35%=128），计算2014年减排量见表5-7。表5-72014年靠泊船舶排放量污染物名称SO2NOxCOx烟尘排放量（吨）6457363合计（吨）157根据码头的设计吞吐能力，年处理能力可达到250万标箱。按照2014年(1~5#泊位)的箱量值估计在完成250万标准箱的业务量时，内贸(不含内支线船舶)、外贸船舶吞吐量约为160万标准箱量，停靠在大铲湾的内贸(不含内支线船舶)、外贸船舶艘次按1400艘计算，停泊时间约为23800小时。其中两个泊位(1400×50%×35%=245)使用船舶岸电48 供电后，预计相应的減排量见表5-8。表5-8达到设计吞吐能力时船舶排放減少量污染物名称SO2NOxCOx烟尘排放量（吨）117109705合计（吨）300岸电供电项目通过相对清洁的电能替代传统的重油，直接減少了废气排放量，减少了大气污染物对区域大气环境的影响程度，有效地做到节能减排，对改善区域环境具有重要的作用，具有良好的环境效益和社会效益。9.4节能效果分析1、主要能耗总量估算船舶停港期间若使用燃烧石油制品发电満足船舶用电需求时，能耗品种为柴油。若使用岸电供电后，能耗品种为电能。其年能耗总量见表5-9。表5-9油品和电能能耗对比表年停靠船舶数用电状况能耗品种能耗单位年总能耗量量/小时自发供电柴油6.48t/艘128660.96t/a岸电供电电能1000kW/h2176217.6万kW.h/a2、能耗分析按2014年完成箱量79.19万标箱，分别计算柴油和电能能耗指标49 见表5-10。表5-102014年油品和电能能耗指标表折标准煤（t标煤用电状况能耗品种年总能耗量吞吐量/万t吞吐量）自发供电柴油660.96t/a13.89万ETU8.66岸电供电电能173.4万kW.h/a13.89万ETU6.31表5-112014年单艘停靠油品和电能能耗指标表折标煤系数（kg用电状况能耗品种单艘次能耗量折标准煤（t标煤）标准煤/kg）自发供电柴油6.48t1.4579.441岸电供电电能1.7万kW.h0.4046.868综上计算可知，船舶停港期间使用岸电供电比自发供电节能效果是显著的。50 第10章安全10.1工程概况如前所述10.2安全评价与危害因素10.2.1劳动安全主要危害因素lO.2.1.1生产过程中的不安全因素l、项目过程中的不安全因素有触电危险、火灾危险、雷击危害、高处坠落与物体打击、机械伤害等。2、本工程主要危险作业岗位有：现场施工作业、电控操作人员等岗位。10.2.1.2主要危险有害因素1、触电危险²如果设备供、配电条件、设备容量、运行方式及电气保护措施设计考虑欠佳，线缆截面、绝缘等级及设备设施选择不当，安全距离不够，维护通道过窄，安全防护措施不健全，可能造成人员操作时发生事故或巡视检修触及带电体，发生人员触电事故。²建筑防雷设计不合理、施工不规范，会在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，可导致接触电压或跨步电压造成的触电危51 险。防雷接地、电气设备保护接地等接地电阻值不满足要求，接地装置腐蚀损坏，设备绝缘老化、意外损伤等，可使带电体漏电，易发生人员触电事故。²变电所检修作业中的工作程序、操作要求疏漏、带电部位未设隔离防护措施等的违章操作，安全用具及防护用品质量缺陷或使用不当等，有发生人员触电的危险。²人员使用未装漏电保护器、外壳未接地的电气工器具，可能有发生人员触电危险。2、火灾危险²电气设备及缆线因短路、过载、接地故障等产生的电气火花、电弧或者过热，若防控措施不当，可引起电气火灾。谐波治理不及时，可引起配电设备及电缆过载或过热，引发火灾。母线、开关及接头处等的接触不良，可使导体局部过热、熔化，可引起火灾。²变配电设备积尘、进漏(雨)水、绝缘瓷件和绝缘材料被污秽、小动物进入等，会发生短路、引发火灾。²供配电系统中敷设各种类型及不同电压等级的电缆较多，电缆敷设密集集中，若电缆敷设环境不良、绝缘老化受潮受损均可引起线缆短路，发生火灾。²电气设备及线路遭受雷击或雷电感应，产生的雷电过电压，可引发火灾。52 ²人员的违章操作(误投、误送)也会发生短路性电气火灾。3、雷击危害若工程防雷设计及施工不符合规范，防雷接地电阻值不满足要求，或安装施工时隐蔽工程留有隐患，或防雷接地装置腐蚀损坏，当雷击建筑物时，强大的雷电流不能快速有效地导入地下，可能造成雷击危害。雷电释放的机械力可能会损坏建筑物，强大的雷电流及形成的跨步电压、接触电压以及雷电过电压可能危及建筑物内的人或电力设备设施及自控系统的安全。4、高处坠落与物体打击登高检修作业或更换高处灯具时，若梯、凳或防护措施不符合规范要求，监护措施不当，作业人员有高处坠落的危险。另外还有高处作业人员携带工具物品失落，伤及地面人员的物体打击危险。5、机械伤害风机的外露运转部位，若无防护设施或防护设施损坏，在使用、维护、保养时易引发机械伤害。6、恶劣自然条件的影响自然条件导致的自然灾害包括地震、雷电、洪水等，均为不可抗力自然灾害。如果在设计、施工阶段防止地震、雷电的措施不到位，则有可能在地震、雷电来临时遭受到人员伤亡和财产损失。10.2.1.3自然灾害对安全的影响53 1、地震若建构筑物不按照规范要求的抗震烈度进行设计、施工，则当遇强烈地震时，有可能造成建构筑物倒塌、设备损坏及人员伤亡。2、雷电在雷雨季节，遭受雷电袭击的频率较高，这时如果建构筑物、高大设备等防雷设置不当，或防雷接地电阻不合格，则建构筑物及设备将受到直击雷、感应；球形雷和雷电侵入波的危害，使其遭受雷电的电效应、热效应及机械效应等不同形式的破坏，造成建构筑物、设备损坏及人员伤亡的损失。3、洪水如果洪水来袭，若水位超过室内设计标高，则水淹设备，造成损失。10.3安全措施1、岸电变电站采用集装箱式，固定在2#变电站旁边，并做好防风、防未经授权人员进入、防砸等防护措施。2、岸电变电站基础高出地面0.5m。3、根据《建筑灭火器配置设计规范》规定，岸电变电所内适当位置配置一定数量的手提式干粉灭火器。4、岸电变电站配置专用10kV电源电缆。5、站内外10kV线路均选用高压交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆，54 低压线路选用低压交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆以及塑料绝缘电线。线路敷设采用沿电缆沟及电缆穿管埋地等方式敷设。6、在岸电变电站内部设计安装有浪涌保护器进行防雷保护；岸电变电站设工作接地、安全保护接地、三遥系统接地及控制系统接地装置。7、10kV进线处设置隔离柜。10.4存在问题与建议建议进行安全评价。55 第11章劳动卫生11.1设计依据和标准²中华人民共和国职业病防治法；²《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)：²《生产设备安全卫生设计总则》(GB5083-1999)：²《港口工程劳动安全卫生设计规定》(JT320—1997)：²电气设备安全设计导则(GB／T25295—2010)：²其他相关劳动安全卫生规范、标准和规定。11.2工程概况如前所述。11.3劳动卫生危害因素11.3.1物理因素的种类及主要存在环节本项目物理因素主要为施工期间和生产期间噪声、高低温和工频电场。噪音源主要存在于施工期间的施工机械、供电设备中的变压器。噪声对人体的危害是多方面的，对听觉系统，噪声会造成暂时性的或永久性的听觉损伤。变电所产生工频电场。11.3.2物理因素对人体健康的伤害56 ²长期接触工业噪声可引起耳鸣、耳痛、头晕、烦躁、失眠、记忆力减退等症状出现；引起工人暂时性听阈位移、永久性听阈位移、高频听力损伤、语频听力损失直至噪声性耳聋。²变电所会产生工频电场，对变电站工作人员有神经系统症状，头晕食欲不振、脉搏加快、血压偏高，并有血象轻微变化。²高、低温作业卫生，长时间高强度在高温、高湿环境作业会使作业人员中暑，并进而影响人体各主要系统的功能。低温作业会使人出现定向障碍、活动受限等，并有可能因肢体僵硬或动作迟缓发生伤亡事故。²本工程现场作业人员有可能受到职业安全卫生危害，但其中大多数属于轻度的，暂时性的危害。11.3.3劳动卫生防护对策l、本工程噪声控制从降低设备本身污染源着手，优先选用新型低噪音设备。2、在设备基础底座设减震装置。加强设备的维修保养，避免其在非正常状况下运行的噪声。3、在变压器设备采用金属板或金属网屏蔽。4、严格执行《高温作业分级》GB／T4200—2008，注意通风、降温、防署工作。冬季室外作业人员配备防寒用品，夏季对高温作业人员发放防暑降温用品。5、噪声控制，对室内各种声源应根据具体情况采取隔声措施，对57 室外施工的噪声源主要加强施工管理和设备的维护。6、本项目建设单位应为操作人员配备个人防护用品：工作服、工作帽、放绝缘工作鞋、绝缘劳动手套等。11.4存在问题与建议建议业主尽快安排劳动卫生专项评价工作。58 第12章节能12.1概述本工程位于深圳大铲湾港区内。在有关设备选型时，要严格执行交通部及国家有关的节能规范及规定。12.2设计依据《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2015)《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17167—2006)国家颁布的有关节能政策、法规。12.3工程项目能源消耗系统概述1、项目能源消费系统主要耗能工序及设备：本工程耗能系统为岸电变电站照明、空调系统。主要耗能设备为照明、空调设备等。2、项目供能规模及来源：本工程照明年能耗电量为：3861kWh／a，折1．56吨标煤。空调年能耗量为：49000kWh／a，折19.8吨标煤。总能耗为：52861kwh／a，折21.36吨标煤。12.4主要节能措施1、供电照明节能措施各种照明灯具采用新型节能产品如节能荧光灯，并设法充分利用自然光源，以减少电能损耗。变压器采用节能型变压器。59 2、空调工程节能措施空调设备选用高效节能产品，能耗比符合国家规定。60 第13章施工期限、配套条件及运营管理13.1实施期限为进一步落实交通部制定发布的《关于于港口节能减排工作的指导意见》，进一步节约能源、减少污染排放、改善工作环境、降低营运成本。根据设计、建设、制造工期需要，本工程实施期限为06个月，至2016年10月底完成。13.2配套条件本工程新建一座岸电变电所，电源引自港区2号变电所，进线沿预留电缆管网敷设。供电电源能满足本工程使用要求。码头后方堆场为新建变电所和局部敷设管道工程量较小，可实施性强。码头前沿预留有岸桥的高压接电井，留有较大的空间位置，6.6kV高压岸电插座箱可设置于预留的高压接电井内。由于高压接电井盖板预留孔太小，需对高压井盖板进行局部改造，以满足插座箱安装要求。码头前沿设置有电缆隧道，电缆可沿电缆隧道敷设，线路敷设土建工程量小，方便施工。13.3运行管理(1)本设备操作人员须经培训合格后，持证操作。(2)按照正确的顺序开关机，接入电源后必须测试ABC三相的相序61 之后才能合闸送电。如果发现机壳上有凝露现场，不允许送电开机。(3)开机后，检査设备的运行情况是否正常，发现异常，应立即停机并保修，切忌私自拆卸检査。(4)设备的系统参数己设置正常，若未经允许，不得擅自删除和更改系统的参数设置。(5)不允许在箱体内堆放其他物品,，保持箱体内部整洁，确保进出风口清洁通畅，机箱通风风扇运转正常。(6)严禁在变频器周边堆放杂物，严禁在周边进行易燃品的作业。(7)当设备放置的区域存在安全隐患，应张贴或悬注警示标志，并有专人负责看护。(8)消防灭火器材应定期检査和更换。(9)定期对设备进行维护保养，并做好设备日常维护保养及维修记录。62'