適用于山區作業的新型變壓器運輸裝置的設計及應用

廣東電網有限責任公司韶關始興供電局 李春發

為滿足人民對美好生活的向往，電力建設如火如荼，電網建設的觸角不斷向基層延伸，特別是偏遠山區的電網建設也逐漸推進。在電力建設中面臨的首要問題是變壓器的運輸問題，受制于地形的限制，一些變壓器運輸難度大，在運輸過程中如果統籌不到位、關注不全面，很容易導致變壓器的損壞或產生運行隱患，不僅影響正常的電力供應，也引發一定的經濟損失，對社會發展產生不利影響。因此尋求一種高效的運輸方式或者有效的運輸設備是解決該問題的關鍵。在此背景下研發出了一種新型的適用于山區的大型變壓器的運輸裝置，能高效穩定且低成本地完成復雜的運輸任務。

隨著人民生活水平的不斷提升，家用電器設備所有量持續增加，用電負荷加大，導致目前變壓器經常出現重載或過載現象，配變燒損發生率上升，這一問題是擺在電力企業運維人員面前的首要問題，一般可采取幾種方法解決：及時更換變壓器；進行臨近臺區負荷切割；有效調整三相負荷。其中更換變壓器是解決重載過載問題的首選策略，通過更換變壓器及變低出線有效防范變壓器燒損。但在實際處理中因變壓器安裝位置特殊，很多運輸車輛無法到達變壓器臺架變位置，導致變壓器更換過程中需力運輸一段距離。當前人力運輸（扛抬）的方法易造成作業人員的人身傷害，也易引發變壓器損壞。

1 山區變壓器運輸的難點

焊接加固形式較多樣。變壓器運輸中也面臨著變壓器焊接加固形式多樣化的挑戰，目前變壓器運輸中多采用柔性鋼絲繩牽拉捆綁及剛性擋鐵焊接的方式進行加固處理，但變壓器形狀不規則，為確保其運輸中的穩固性常需進行加固處理，這就要求根據實際情況選擇形式多元的剛性焊接加固方式，但在實際焊接中往往把控不好剛性加固力度，質量受影響。加上山區地形條件復雜、地勢多變，在運輸過程中焊接處理難度更大。

現有運輸方式局限明顯。現有變壓器運輸裝置在實際運輸過程中，因一些道路崎嶇運輸車輛無法到達變壓器安裝位置。可以選擇的運輸方法：通過在變壓器底部放置圓形木頭或光滑的鐵構件[1]，讓其在圓形木頭或光滑鐵構件緩慢移動，但變壓器整體體積較大且重量大，容易導致運輸過程中變壓器傾覆問題；在實際的運輸作業中也會使用人力抬杠，但人力抬杠的應用局限十分明顯，因為人力扛抬變壓器常因變壓器容量超過200kVA[2]、變壓器自身重量超過一噸出現人力無法搬運的情況，而一些重量較輕的變壓器由多個人進行扛抬，配合不到位將嚴重影響搬運的效率，對于作業人員來說也是不小的安全威脅。現有技術中使用的變壓器運輸輔助裝置在運輸變壓器過程中也會出現變壓器左右偏移的情況，嚴重者引發變壓器傾倒事故。

2 適用于山區的新型變壓器運輸裝置

此次設計的新型變壓器運輸裝置采用高密度、高分子材料制作，結構結實牢固、質量輕、攜帶方便。主要構件是U型凹槽，其第一槽壁上開設有若干第一安裝孔，第二槽壁上開設有若干第二安裝孔，第一、第二安裝孔數量相同且一一對應；第一安裝孔和第二安裝孔之間連接有滾軸，滾軸可受力進行轉動，滾軸包括軸主體及設置于軸主體兩端的軸肩部。實施中將變壓器放在U型凹槽兩側槽壁之間滾軸上進行運輸，其中滾軸中的軸主體兩端均設置軸肩部，可阻止變壓器在運輸過程發生左右位移，防止變壓器發生傾倒。

其技術原理主要體現在兩個方面：一方面結合軸輪轉動，減少運輸阻力。山區供電局在日常更換變壓器時于使用的槽鋼中安裝一定數量的滑輪，在變壓器人力運輸過程中通過滑輪的轉動減少變壓器與槽鋼的摩擦，降低作業人員的勞動強度；另一方面使用槽鋼安裝滑輪，能有效防止變壓器在運輸過程中的左右擺動[3]，提高運輸安全性。綜合來說，這種適用于山區的新型變壓器運輸裝置的主材是槽鋼或新型高強度復合材料，通過在U型槽鋼或新建U型高強度復合材料兩側槽壁之間安裝滾軸滑輪，讓滾軸滑輪受力及轉動，在實際的應用中大大減少了作業人員體力消耗，運輸更便捷高效，且運輸的安全性更有保障。

圖1為本實用新型變壓器運輸裝置的結構示意圖：第一槽壁1；第二槽壁2；滾軸3；軸主體4；軸肩部5。滾軸的結構包括軸主體以及分別設置于軸主體兩端的軸肩部，且結構類似于兩端大中間小的軸結構，兩端的軸肩部主要起到對變壓器進行限位的作用，防止變壓器在運輸過程中產生左右位移的情況。將變壓器放在U型凹槽兩側槽壁之間滾軸上進行運輸，能夠減少作業人員的體力消耗，并大大提高運輸效率。其中滾軸中的軸主體兩端均設置軸肩部，可阻止變壓器在運輸過程發生左右位移，防止變壓器發生傾倒。滾軸為一體成型結構，方便生產的同時也能夠確保滾軸的剛性。

圖1 新型變壓器運輸裝置結構示意圖

3 新型變壓器運輸裝置應用案例

基于新型變壓器運輸裝置的應用優勢，其在解決實際的變壓器運輸問題中取得了理想效果。2021年7月某局一臺200kVA變壓器因雷擊導致燒壞，影響區域居民用戶200多戶，正值迎峰渡夏期間，如果檢修周期長，長時間停電很容易影響居民用電，而檢修處理的關鍵是及時更換變壓器。但是變壓器安裝位置處于偏僻的山區，皮卡車無法及時運輸變壓器到達變壓器安裝位置，只能在車輛能到達的位置卸下變壓器，此時距離變壓器安裝位置還有200米左右距離，在變壓器運輸中一度面臨著運輸難度系數高、投入成本高等問題，按之前的搬運方法，把變壓器運輸到安裝位置最少需要5個小時，且需要搬運的人力至少也要18人。在搬運的過程安全風險系數大，容易發生扛抬人員受傷或變壓器傾倒事故，容易引發變壓器損壞。

采用適用于山區作業的新型變壓運輸裝置進行變壓器運輸，在變壓器運輸過程中通過滑輪的轉動減少了變壓器與槽鋼的摩擦，滑輪轉動推動變壓器運輸裝置向前運行，減少了作業人員的勞動強度，運行速度也比較容易控制。而槽鋼安裝滑輪能有效防止變壓器在運輸過程中的左右擺動位移，防止變壓器發生傾倒事故[4]，對比傳統的運輸方式，新型的山區作業變壓器運輸裝置在整個運輸過程中節省了大量的人力、物力，也提高了運輸效率和安全性[5]，從對比效果看，變壓器卸車運輸到安裝位置只用了30分鐘，減少施工作業人員10人。這種運輸操作也大幅縮短停電時間，從原計劃的停電10個小時縮短到停電3個小時，沒有因為停電時間長引發客戶投訴，有效提升客戶滿意度，社會效益明顯。

綜上，在做好技術應用推廣的同時也應關注相應的配套服務和配套建設，持續跟進與優化，為山區新型變壓器運輸裝置的使用創設良好的條件，以帶來其應用實效的提升。而關于山區新型變壓器運輸裝置的創新設計和實踐運用探討也應深入開去，以帶來其性能的持續完善。