【摘要】本文结合500kV变电站主变扩建工程案例，就主变运输及就位全过程管控中存在的问题进行分析研讨，对传统主变本体设备的运输提出了极具建设性的“挂瓶运输”方法，创造性地研制出提高主变本体就位效率的“轨道专用搬运工具”，通过工程实施过程检验成果的可行性。
【关键词】主变；运输及就位；全过程管控
【前言】本工程为500kV祯州站#2主变扩建工程，在主变运输及就位全过程管控中主要存在两个技术难点：第一，受广东潮湿天气影响，主变本体设备在运输过程中长时间处于户外环境易受潮进而破坏设备的安全可靠性；第二，主变本体体积大重量重，使用大型吊车搬迁就位需要停电配合且安装费用较高，而传统主变就位方法需要采用液压泵和轨道进行配合，笨重的轨道需要耗费大量人力和时间。
【正文】本项目以500kV祯州变电站＃2主变扩建工程为研究对象，工程涉及新设备的运输及就位，需500kV、220kV、35kV母线多次配合停电，施工点众多且涉及面广泛，加之停电检修批复时间的限制、气候变化等不可预见的极端恶劣自然条件因素、主变运输及就位存在的技术难点等的影响，给工程施工增添了许多难度。
（一）主变运输——采用“挂瓶运输”方法
电力变压器是从天气干燥的北方发货，厂家未考虑广东潮湿天气的影响，主变本体设备运输长时间处在户外环境下极易受潮进而损坏其内部结构，破坏设备的安全可靠性。在原有的施工方案中，#2主变本体是未注油运输的，这给潮气进入设备本体内部提供了天然的条件，进而给#2主变的投运带来极大的威胁。
针对上述难题，考虑到注油运输的不可行性，工程管理人员结合现场实际情况提出了使用“挂瓶运输”的方法对主变本体设备进行运输，既容易实现，又富有实效。“瓶”指的是氮气瓶，氮气是一种惰性气体，在主变油箱内充有微正压的氮气能隔绝空气，防止潮气进入内部，使主变内部保持干燥。因此挂瓶运输这种方法很好地解决了主变本体在运输过程中内部受潮的问题。
如图一、所示，氮气瓶底座安装于主变本体器身，氮气瓶则置于底座之上，由两个抱箍进行固定，氮气瓶的顶部安装了防雨罩。
（二）主变搬迁——采用“轨道专用搬运工具”
本工程在建设过程中需将#2主变本体三相分别从货车搬迁到对应的基础。工程管理人员考虑到主变本体的重量高达几十吨到上百吨，大型吊车搬迁及安装费用较高，与此同时，主变本体就位的过程会受到#3主变变高线路带电、#2主变本体重量及场地道路等条件的限制，无法采用大型吊车对主变本体进行搬迁。因此，只能采用传统搬迁方法，利用液压泵和轨道结合的方法对主变本体进行搬迁。然而，受限于工字钢轨的长度，主变就位的过程需要多次搬迁工字钢轨，通常需要使用4节以上的轨道，单节轨道长约3-4米，仅仅抬起来就需要至少4人，无形中增大了工作量，且钢轨重量大，消耗大量的人力及时间。针对此难题，工程人员结合现场实际情况，提出了采用轨道专用搬运工具对轨道进行搬迁的方法，大大增大搬迁钢轨的效率，节省了人力及时间。
1、轨道专用搬运工具的工作原理分析：
（1）杠杆原理。利用杠杆原理，以轨道搬运工具的滑轮为支点，向上推动把手可轻松使工字钢轨翘起，如图2所示。
当轨道专用搬运工具从工字钢轨的中间穿入之后，施工人员在把手上施加一个向上的推力F2，此时滑轮与工字钢轨的上方贴合，受到工字钢轨的压力F3，支撑端部受到地面的支撑力F1，由杠杆原理可知，这个模型的平衡条件为：F1*L1=F2*L2。滑轮所在的位置靠近工具的支撑端部而远离把手位置，因此L2远大于L1，即动力臂远大于助力臂，该模型为省力杠杆模型，推力F2远小于阻力F1。由工具竖直方向的受力平衡可知，F1+F2=F3，那么F2<<F1<F3。当两个轨道搬运工具从两边同时翘起工字钢轨时，工字钢轨对滑轮的压力约为轨道一半的重力。由此可见，这个工具能轻易将工字钢轨翘起，使其与地面悬空。
（2）滑动摩擦力原理
当用轨道搬运工具将工字钢轨顶起之后，工字钢轨与地面平行，水平方向的阻力只剩下滑动摩擦力，根据公式：f=μ*N，μ为滑动摩擦因素，N是滑轮受到的轨道压力，由于滑轮与工字钢轨的表面相对光滑，因此滑动摩擦力很小，可以轻松的移动轨道。
2、工具的关键使用步骤分析：
（1）顶升主变本体。采用两台适当型号的液压千斤顶同时在主变的一侧头尾两端顶升并用枕木垫实，然后在另外一侧同时顶升相同高度并用枕木垫实，两头反复顶升直至主变底部水平并高于货车300mm，随后取下千斤顶由枕木支撑。
（2）铺设轨道。主变本体从货车上搬迁到站内道路时采用推移的方式，需在主变本体底部铺设枕木再铺设工字钢轨道，采用与工字钢配套的滑块做为推移载体。滑块底部有弓形槽卡住工字钢固定滑块，滑块顶部成“凸”字状固定垫木和主变本体底部。
（3）推移主变本体。主变本体从货车推移至道路时，采用2台液压千斤顶同时推动，确保的2台千斤顶同步受力。千斤顶沿工字钢轨向前推移主变本体，每达到一个行程时向前移动千斤顶，从新更换千斤顶位置继续进行推移，直到主变本体到达指定位置。
（4）使用轨道专用搬运工具移动轨道。当主变本体在工字钢轨上移动了一定的距离后，使用轨道专用搬运工具重新调整工字钢轨的位置，对轨道进行搬迁。首先，两把搬运工具同时从工字型钢轨的中间穿入，分别位于钢轨重心的前后两侧；接着，提起搬运工具，使两个支撑端部与地面接触，滑轮与工字钢轨道的上方贴合。
【结语】本文所总结的主变运输及就位全过程管控的新方法，通过这种主变运输及就位全过程管控的研究和应用，克服了工程现场实施中所遇到的困难，安全有效地解决了主变本体运输过程中内部受潮的难题，同时利用轨道专用搬运工具，有效缩短了工程施工时间，节省了大量的人力物力，从而提高了主变就位的效率。该研究与应用在本工程施工过程中检验了成果的可行性，同样适用于其他大型设备的搬迁，应用广泛。
【参考文献】
[1]赵荣妹.变电站建设现场施工过程控制及工程管理探究[J].科技风,2019(13):194.
[2]陈晓华.变电站土建工程建设关键技术及管理分析[J].中国新技术新产品,2018(24):99-100.
论文作者:张健
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第04期
论文发表时间:2019/7/9
标签：本体论文; 钢轨论文; 轨道论文; 工具论文; 工字论文; 千斤顶论文; 滑轮论文; 《科学与技术》2019年第04期论文;