變電站二次屏柜搬運裝置的研制

王圣昌，王曉飛，秦安慶

(安徽送變電工程有限公司，安徽 合肥 230071)

隨著我國經濟的高速發展，電力需求進一步提高，而城市化建設進一步凸顯了土地資源稀缺的弊端，為減小變電站面積，屏柜所在小室采用緊湊型布置。屏柜安裝工序復雜，需要將屏柜轉運到室內，然后抬到安裝位置。

由于變電站戶內無法采用吊車進行設備安裝，并且二次室內布置了大量的控制保護屏柜，因此戶內設二次屏柜安裝一直是一個難題。為此本文對變電站二次屏柜搬運裝置進行研制。

1 屏柜搬運現狀調查

傳統的變電站屏柜就位安裝搬運多采用平板車運輸、液壓叉車、兩輪手推車及人工搬運就位安裝的施工方法。由于保護屏本身高2.26 m，二次室門的高度通常只有2.2 m，需要將屏柜傾斜搬運，因此不能使用平板車、液壓叉車運輸，普遍采用原始的人工搬抬就位，安裝風險十分巨大，容易發生傾倒事故。

人工搬運方法投入的人力多，需要搬運人員相互配合，但由于存在視線盲區，搬運路線看不清楚，搬運人員容易絆腳，引起設備損壞及多人受傷。該方法不僅增加了施工人員的勞動量，而且危險系數高。

(1)以500 kV變電站為例，屏柜約190面，單個屏柜重約200 kg，需要7～8個工人搬運，費時耗力，且存在傾倒造成人身傷害和設備損壞的安全風險。

(2)二次屏柜為長方體結構，屏柜正面為玻璃門，屏身光滑且無受力支點，室內布置多處槽鋼導致空間狹小，人工搬運存在碰撞導致的人身和設備安全風險。

為了節約人工，提高二次屏柜搬運效率，降低人身和設備安全風險，筆者設計了一種專用搬運裝置來實現變電站二次屏柜的搬運。

2 搬運裝置可行性分析

針對變電站屏柜搬運的難題，對眾多運輸設備和運輸方法進行調查和分析。

兩輪搬運小車如圖1所示。兩輪搬運小車結構簡單，屏柜傾倒時重心不穩，風險較大。

圖1 兩輪搬運小車

研制自主搬運裝置：依據以往工程經驗，對搬運小車進行改進，使在屏柜傾倒時保持搬運裝置重心穩定。

研制過程中需要把控以下幾個要點。(1)結構：采用強度高、承重強的鋼結構。(2)傾斜功能：搬運裝置使用電動液壓機構將屏柜傾斜，采用分離式的延長平臺使在屏柜傾倒時保持搬運裝置重心穩定。

搬運裝置設計圖如圖2所示。

圖2 搬運裝置設計圖

3 搬運裝置制作說明及受力分析

運用自主研制的二次屏柜搬運裝置完成變電站二次屏柜就位安裝施工，通過屏柜安裝裝置實現屏柜自起重，在不采用輔助吊機的情況下，實現裝卸屏柜的功能。

3.1 制作說明

兩個軌道通過卡扣連接，托架在軌道上移動，并通過電動液壓機構實現傾斜。

搬運裝置托架如圖3所示，搬運裝置軌道如圖4所示。

圖3 搬運裝置托架

圖4 搬運裝置軌道

托架制作說明具體如下。

(1)M20鍍鋅圓鋼：切割長600 mm，4個；長20 mm，4個。

(2)M25鍍鋅圓鋼：切割長600 mm，3個。

(3)M15鍍鋅圓鋼：切割長800 mm，2個。

(4)50 mm×5 mm鍍鋅角鋼：切割長700 mm，5個；長1 800 mm，2個。

軌道制作說明具體如下。

(1)50 mm×5 mm鍍鋅角鋼：切割長2 000 mm，4個；長70 mm， 4個。

(2)40 mm×5 mm鍍鋅扁鐵：切割長2 000 mm，4個；長600 mm鐵板，6個。

(3)軌道滾輪6個，滾軸通過固定螺栓固定在槽鋼上。

(4)軌道通過卡扣連接，使用前軌道需組裝。

3.2 受力分析

屏柜高約2.3 m，常規門高約2.1 m，通過計算屏柜傾斜最大角度45°時，屏柜最高點為2.05 m，滿足現場需求。

受力分析如圖5所示。

圖5 受力分析

4 搬運裝置施工工藝流程及應用

對搬運屏柜進行荷載計算(運輸工具的受力分析計算)，核定搬運裝置滿足安裝要求。

施工工藝流程如下。

(1)現場勘查，熟悉現場環境，確定搬運路徑。

(2)編寫屏柜安裝施工方案，對人員配備及分工、安裝方法、風險評估及安全注意事項等進行全面的分析。

軌道連接前檢查支架各焊接處是否有裂縫，支架各受力主材等在運輸過程中有無壓彎變形或最后一次使用變形等，以及各受力螺栓是否完好等。

施工工藝流程如圖6所示。

二次屏柜傾斜搬運如圖7所示。

5 結語

本文研制的二次屏柜搬運裝置，降低了施工人員勞動強度，提高了施工效率，加快了施工進度，進而加快了變電站的建設速度，節約了工期，減少了施工過程中存在的安全隱患，對電網的加快建設和安全穩定運行具有重要意義。

圖6 施工工藝流程

圖7 二次屏柜傾斜搬運