变电站二次屏柜搬运装置的研制

王圣昌，王晓飞，秦安庆

(安徽送变电工程有限公司，安徽 合肥 230071)

随着我国经济的高速发展，电力需求进一步提高，而城市化建设进一步凸显了土地资源稀缺的弊端，为减小变电站面积，屏柜所在小室采用紧凑型布置。屏柜安装工序复杂，需要将屏柜转运到室内，然后抬到安装位置。

由于变电站户内无法采用吊车进行设备安装，并且二次室内布置了大量的控制保护屏柜，因此户内设二次屏柜安装一直是一个难题。为此本文对变电站二次屏柜搬运装置进行研制。

1 屏柜搬运现状调查

传统的变电站屏柜就位安装搬运多采用平板车运输、液压叉车、两轮手推车及人工搬运就位安装的施工方法。由于保护屏本身高2.26 m，二次室门的高度通常只有2.2 m，需要将屏柜倾斜搬运，因此不能使用平板车、液压叉车运输，普遍采用原始的人工搬抬就位，安装风险十分巨大，容易发生倾倒事故。

人工搬运方法投入的人力多，需要搬运人员相互配合，但由于存在视线盲区，搬运路线看不清楚，搬运人员容易绊脚，引起设备损坏及多人受伤。该方法不仅增加了施工人员的劳动量，而且危险系数高。

(1)以500 kV变电站为例，屏柜约190面，单个屏柜重约200 kg，需要7～8个工人搬运，费时耗力，且存在倾倒造成人身伤害和设备损坏的安全风险。

(2)二次屏柜为长方体结构，屏柜正面为玻璃门，屏身光滑且无受力支点，室内布置多处槽钢导致空间狭小，人工搬运存在碰撞导致的人身和设备安全风险。

为了节约人工，提高二次屏柜搬运效率，降低人身和设备安全风险，笔者设计了一种专用搬运装置来实现变电站二次屏柜的搬运。

2 搬运装置可行性分析

针对变电站屏柜搬运的难题，对众多运输设备和运输方法进行调查和分析。

两轮搬运小车如图1所示。两轮搬运小车结构简单，屏柜倾倒时重心不稳，风险较大。

图1 两轮搬运小车

研制自主搬运装置：依据以往工程经验，对搬运小车进行改进，使在屏柜倾倒时保持搬运装置重心稳定。

研制过程中需要把控以下几个要点。(1)结构：采用强度高、承重强的钢结构。(2)倾斜功能：搬运装置使用电动液压机构将屏柜倾斜，采用分离式的延长平台使在屏柜倾倒时保持搬运装置重心稳定。

搬运装置设计图如图2所示。

图2 搬运装置设计图

3 搬运装置制作说明及受力分析

运用自主研制的二次屏柜搬运装置完成变电站二次屏柜就位安装施工，通过屏柜安装装置实现屏柜自起重，在不采用辅助吊机的情况下，实现装卸屏柜的功能。

3.1 制作说明

两个轨道通过卡扣连接，托架在轨道上移动，并通过电动液压机构实现倾斜。

搬运装置托架如图3所示，搬运装置轨道如图4所示。

图3 搬运装置托架

图4 搬运装置轨道

托架制作说明具体如下。

(1)M20镀锌圆钢：切割长600 mm，4个；长20 mm，4个。

(2)M25镀锌圆钢：切割长600 mm，3个。

(3)M15镀锌圆钢：切割长800 mm，2个。

(4)50 mm×5 mm镀锌角钢：切割长700 mm，5个；长1 800 mm，2个。

轨道制作说明具体如下。

(1)50 mm×5 mm镀锌角钢：切割长2 000 mm，4个；长70 mm， 4个。

(2)40 mm×5 mm镀锌扁铁：切割长2 000 mm，4个；长600 mm铁板，6个。

(3)轨道滚轮6个，滚轴通过固定螺栓固定在槽钢上。

(4)轨道通过卡扣连接，使用前轨道需组装。

3.2 受力分析

屏柜高约2.3 m，常规门高约2.1 m，通过计算屏柜倾斜最大角度45°时，屏柜最高点为2.05 m，满足现场需求。

受力分析如图5所示。

图5 受力分析

4 搬运装置施工工艺流程及应用

对搬运屏柜进行荷载计算(运输工具的受力分析计算)，核定搬运装置满足安装要求。

施工工艺流程如下。

(1)现场勘查，熟悉现场环境，确定搬运路径。

(2)编写屏柜安装施工方案，对人员配备及分工、安装方法、风险评估及安全注意事项等进行全面的分析。

轨道连接前检查支架各焊接处是否有裂缝，支架各受力主材等在运输过程中有无压弯变形或最后一次使用变形等，以及各受力螺栓是否完好等。

施工工艺流程如图6所示。

二次屏柜倾斜搬运如图7所示。

5 结语

本文研制的二次屏柜搬运装置，降低了施工人员劳动强度，提高了施工效率，加快了施工进度，进而加快了变电站的建设速度，节约了工期，减少了施工过程中存在的安全隐患，对电网的加快建设和安全稳定运行具有重要意义。

图6 施工工艺流程

图7 二次屏柜倾斜搬运