模块化预装式变电站预制舱道路运输解决方案探讨

燕飞飞 王说说 邵士福 何显江

摘 要：介绍了模块化预装式变电站预制舱自工厂至变电站现场运输整体解决方案，并根据适用车辆选择及特点针对进变电站道路提出基本要求和修缮意见，有力保障了变电站预制舱顺利进场，必要时可通过转运方式完成运输工作，高效完成变电站建设。

关键词：模块化预装式变电站预制舱;升压站;适用车辆;道路运输条件;转运

0    引言

模块化预装式变电站预制舱作为变电站主要核心设备采用积木模块化的设计理念实现了工厂生产、装配式建设理念，相较于常规土建变电站具有土建工作量减少70%以上、设备安装工作量减少80%以上、建设成本减少30%以上等优点。但模块化预制舱对道路运输条件有着更高的要求，特别是山区、丘陵地区等复杂多变的进站道路的运输条件，给模块化预装式变电站预制舱运输进场带来了不小的挑战，能否顺利将预制舱运输进升压站对升压站建设起到举足轻重的作用。

本文主要讨论在复杂多变的道路通行条件下，如何顺利完成预制舱运输工作，高效完成升压站建设，从而为今后预制舱运输进升压站提供系统的解决方案，为模块化预装式变电站事业做出贡献。

1    项目勘查

为初步了解升压站选址及道路情况，宜安排专业售后服务人员进行现场运输条件及施工条件的初步勘查确认，主要勘查目标如下：

（1）制定道路修缮意见，以便前期进行道路修缮准备工作。

（2）以勘查结果及道路修缮结果为舱体分割制作方案提供设计依据，确保预制舱能够顺利进入现场。

（3）根据勘查结果及道路修缮结果，结合适用车辆承载，制定预制舱运输方案。

（4）制定针对性施工计划，降低现场施工风险。

（5）为现场拼装人员提供详细、明确的指导意见及拼装计划，确保现场拼装工作有序进行。

2    适用车辆选型及模块化预制舱分割方案制定

（1）预制舱长度和宽度均可进行模块化拆解，如图1所示。综合考虑建设成本及可靠性，一般单元舱体在高度上不进行模块化拆解，尽量实现一次性完成运输。为满足设备使用空间及运输高度的双重要求，舱体高度按3 600 mm及以内设计为宜。基于预制舱高度3 600 mm，综合考虑车辆针对道路平整度、道路坡度面通过性等条件，适用运输车辆选型如表1所示。

（2）根据适用车辆运载能力制定变电站预制舱分割方案，模块分割尺寸直接决定适用车辆是否能够满足运输条件。根据现场道路勘察结论，结合运输成本等因素，制定最佳运输解决方案，适用车辆运载能力、用途及相关费用等信息如表2所示。

1）若现场道路运输条件较好，可以满足车辆A直接进入升压站条件，那么所有舱体分割模块按照车辆A建议尺寸或极限尺寸制作即可。

2）若现场道路运输条件一般，根据道路宽度计算转弯半径无法满足车辆A通行，但是可以满足车辆B通行，那么所有舱体分割模块应按照车辆B建议尺寸或极限尺寸制作。

3）若现场道路运输条件较差，完全不能满足车辆A或车辆B进入现场条件，那么所有舱体分割模块应按照车辆C建议尺寸或极限尺寸制作。

4）若现场道路运输条件特别差，完全不能满足车辆A、车辆B或车辆C进入现场条件，那么必须通过道路修缮满足车辆C通行条件。

3    道路基本条件

近幾年来，随着我国社会、经济和公路事业的快速发展，一般高速、国道、省道运输条件已非常好，可以满足通行条件。距离升压站最后30 km往往以村级道路及升压站自建道路为主，此段道路往往运输条件较差，一般表现为：

（1）颠：道路坑洼不平，随处可见炮弹坑，车辆左右摆幅非常大;

（2）陡：道路陡峭，汽车轮胎容易打滑;

（3）窄：几乎没有可会车位置，只可勉强通过转运车辆;

（4）险：一面悬崖、一面峭壁或者两边都是悬崖;

（5）急：盘山转角道路非常急，只能勉强通行9.6 m车辆，且转弯时有部分货物在悬崖以外区域。

鉴于道路宽度、转弯半径、平整度往往难以满足运输基本条件，为顺利完成变电站建设，此段道路往往需要提前做好修缮工作。

3.1    道路宽度与高度

不同宽度的道路对运输作业影响比较大，需要根据现场道路宽度及条件制定不同的运输方案。为了便于通行，特制定建议方案如表3所示。乡村道路由于沿路住户堆放杂物、种植、建设、私自架设电缆等不规范行为，导致道路净宽被占用，此时往往道路宽度无法满足通行要求，此时应视情况自行修缮或者和当地村民、村委会协商沟通，必要时由警察出面协调，以确保通行条件。在此根据现场项目执行实例，总结归纳案例如表4所示。

3.2    道路转弯半径

当升压站进站道路为盘山道路或者多悬崖道路时，适用车辆的转弯半径直接影响到进站道路修缮工作量。道路修缮成本往往会极大地影响变电站建设成本，需要进行转弯半径校验并制定修缮意见。根据常规修缮道路宽度为4.7 m条件下，计算得到不同适用车辆对道路转弯半径的需求如表5所示。

3.3    道路的平整度

预制舱对进场道路的平整度也有较高要求，因预制舱内的设备已在工厂集成完毕，舱内安装的一次设备和二次设备均为易损设备，如一次设备中的断路器、二次设备中的通信设备和继保设备，价格昂贵，在运输途中因颠簸导致损坏将会对项目造成重大损失且延误工期。因此，当路面有炮弹坑或路面泥泞时应进行适当的填平及硬化。

3.4    纵坡坡度要求

变电进站道路的特点是仅施工阶段车辆通行较多，建成后通行极少;其次是通行速度慢，局部短时间有重型车辆通过。纵坡坡度设计主要包含最大纵坡和平均纵坡两个主要指标。

（1）最大纵坡：进站道路设计参照平原微丘最大纵坡为6%，山岭重丘区为9%;当车速在20～30 km/h时，最大纵坡推荐采用7%～8%，极限可取9%。最大纵坡限制值系根据设计车速来控制，且最大纵坡不超过9%;对非寒冷冰冻、积雪的山岭、重丘区，一般可取9%，极限可取10%。在综合考虑升压站进站道路自身特点和大件设备构造后，建议变电站道路最大纵坡设计值在修建条件较好时可按6%考虑;当为高大的山岭、重丘区时按8%考虑;若为非寒冷冰冻、积雪地区的山岭、重丘区，极限值可按9%考虑。

（2）平均纵坡：当进站道路较长，需要设置多个纵坡坡度值时，尚应考虑平均纵坡指标。为了合理运用最大纵坡、坡长和缓和坡段，以利汽车安全顺利行驶，一般以接近5.5%（相对高差为200～500 m）和5%（相对高差大于500 m）为宜，并注意任何相连3 km路段的平均纵坡不宜大于5.5%。

（3）坡长限制：当进站道路连续纵坡大于5%时，应对纵坡长度加以限制，以提高车速并保障行驶安全。公路连续上坡或下坡时，应在不大于最大纵坡长度之间设置缓和坡段，缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合最小坡长的规定。

4    转运方案

当升压站选址在山林或地势险峻地域，道路修缮成本非常高，无法按照适用车辆A或B进行修缮时，我们需要按照车辆C建议尺寸或极限尺寸制定预制舱分割方案。综合考虑运输成本，可在工厂发货时采用车辆A每车拉两个模块远距离投送至转运场地，再进行短驳转运至项目现场。转运过程中需要注意以下事项：

4.1    转运场地选择

整个变电站预制舱价格昂贵，为了确保设备安全性、可靠性，避免产品损坏、损伤等，转运场地选择需满足：

（1）地面要求：为了避免舱体受力不均导致变形、漆面划伤或被泥土侵蚀等，建议选择基本平整、硬化或石子铺装路面，如图2所示。

（2）场地面积要求：场地面积应满足预制舱堆放需求，且满足吊机转运车等设备工作要求，建议选择货场、堆场等地面开阔区域，如图3所示。

（3）安全要求：转运场地需有人24 h不间断看守。

4.2    转运设备

转运车辆一般选择适用车辆C，且确保所有车辆C性能可靠，有保险等全套手续。另外，需要根据设备重量及现场情况合理选择具有相应吊装能力的吊机，但不允许使用25 t以内的吊机，以免发生吊装安全事故。

4.3    预制舱固定

预制舱固定方式如图4所示。

（1）全包裹：必须确保舱体全包裹，包装无死角，确保防雨/防尘/防划伤;

（2）横向绳索：必须确保至少三道横向绳索紧固，确保雨布稳定，确保内部设备不位移离开舱体;

（3）竖向绳索：7 m以内长度舱体必须确保至少三道竖向绳索与车厢牢固连接;

（4）车辆选择：必须选择带有安全挂钩的爬梯车，且舱体与爬梯车安全挂钩可靠固定。

4.4    舱体内部设备及配件安装与固定

设备固定方式如图5所示。

（1）地脚固定：设备底部与舱体螺栓可靠连接，设备与舱体焊接固定，以确保设备与舱体连接可靠性。

（2）顶部固定：利用设备顶部吊环进行斜拉绳索固定，减小设备因重心高而引起的晃动，确保运输可靠性。

（3）设备包裹：如舱体没有顶盖，则需要对设备采用防雨布进行单独包装;如舱体有顶盖，则无需对设备进行单独包装。

（4）配件：所有配件考虑装舱内运输，以免转运等环节造成遗失或损坏;装舱时需对配件单独拉绳索进行固定。

4.5    转运注意事项

（1）准备对讲机，确保在手机无信号时仍可与其他车辆实时通信，相互了解情况。

（2）根据路况携带“路障”，必要时封堵通行路口，且在运输车辆前部悬挂“车辆超宽，请注意避让”字样，以便顺利通行。

（3）若运输途中车辆或设备损坏，现场人员需立即停车并报保险，待保险公司定损后方可继续通行。

（4）当发生险情或道路不清的情况时应停车检查后方可通行。

（5）当撞坏线缆时应确认线缆属性及来源（电网架设电线还是当地人私拉电线）并向相关部门报修，并报警备案，以免当地人不明原由拦路闹事。电网报修电话：95598;电信报修电话：10000;报警电话：110。

5    结语

模块化预装式变电站预制舱道路运输解决方案直接影响变电站是否可以完成建设，本文通过对道路勘察、适用车辆选择、预制舱分割设计、道路基本条件等方面的阐述，提出了一种模块化预装式变电站项目运输的解决方案，可有效避免预制舱无法进入升压站现场，导致增加变电站建设成本甚至变电站无法建设完成的情况，填补了行业空白，可为预装式变电站领域从业者提供借鉴。

[参考文献]

[1] 运输包装件尺寸界限：GB/T 16471—1996[S].

[2] 乡村道路工程技术规范：GB/T 51224—2017[S].

[3] 城市道路工程施工质量检验标准：DB11/T 1073—2014[S].

[4] 大件运输最小转弯半径计算[EB/OL].（2016-07-16）[2020-04-03].https：//wenku.baidu.com/view/2d06dee-

77cd184254b3535ff.html.

[5] 無锡固亚德电力设备有限公司.广西象州110 kV模块化预装式变电站[Z]，2019.

收稿日期：2020-04-07

作者简介：燕飞飞（1988—），男，安徽宿州人，结构设计工程师，研究方向：模块化智能变电站预制舱。