适用于山区作业的新型变压器运输装置的设计及应用

广东电网有限责任公司韶关始兴供电局 李春发

为满足人民对美好生活的向往，电力建设如火如荼，电网建设的触角不断向基层延伸，特别是偏远山区的电网建设也逐渐推进。在电力建设中面临的首要问题是变压器的运输问题，受制于地形的限制，一些变压器运输难度大，在运输过程中如果统筹不到位、关注不全面，很容易导致变压器的损坏或产生运行隐患，不仅影响正常的电力供应，也引发一定的经济损失，对社会发展产生不利影响。因此寻求一种高效的运输方式或者有效的运输设备是解决该问题的关键。在此背景下研发出了一种新型的适用于山区的大型变压器的运输装置，能高效稳定且低成本地完成复杂的运输任务。

随着人民生活水平的不断提升，家用电器设备所有量持续增加，用电负荷加大，导致目前变压器经常出现重载或过载现象，配变烧损发生率上升，这一问题是摆在电力企业运维人员面前的首要问题，一般可采取几种方法解决：及时更换变压器；进行临近台区负荷切割；有效调整三相负荷。其中更换变压器是解决重载过载问题的首选策略，通过更换变压器及变低出线有效防范变压器烧损。但在实际处理中因变压器安装位置特殊，很多运输车辆无法到达变压器台架变位置，导致变压器更换过程中需力运输一段距离。当前人力运输（扛抬）的方法易造成作业人员的人身伤害，也易引发变压器损坏。

1 山区变压器运输的难点

焊接加固形式较多样。变压器运输中也面临着变压器焊接加固形式多样化的挑战，目前变压器运输中多采用柔性钢丝绳牵拉捆绑及刚性挡铁焊接的方式进行加固处理，但变压器形状不规则，为确保其运输中的稳固性常需进行加固处理，这就要求根据实际情况选择形式多元的刚性焊接加固方式，但在实际焊接中往往把控不好刚性加固力度，质量受影响。加上山区地形条件复杂、地势多变，在运输过程中焊接处理难度更大。

现有运输方式局限明显。现有变压器运输装置在实际运输过程中，因一些道路崎岖运输车辆无法到达变压器安装位置。可以选择的运输方法：通过在变压器底部放置圆形木头或光滑的铁构件[1]，让其在圆形木头或光滑铁构件缓慢移动，但变压器整体体积较大且重量大，容易导致运输过程中变压器倾覆问题；在实际的运输作业中也会使用人力抬杠，但人力抬杠的应用局限十分明显，因为人力扛抬变压器常因变压器容量超过200kVA[2]、变压器自身重量超过一吨出现人力无法搬运的情况，而一些重量较轻的变压器由多个人进行扛抬，配合不到位将严重影响搬运的效率，对于作业人员来说也是不小的安全威胁。现有技术中使用的变压器运输辅助装置在运输变压器过程中也会出现变压器左右偏移的情况，严重者引发变压器倾倒事故。

2 适用于山区的新型变压器运输装置

此次设计的新型变压器运输装置采用高密度、高分子材料制作，结构结实牢固、质量轻、携带方便。主要构件是U型凹槽，其第一槽壁上开设有若干第一安装孔，第二槽壁上开设有若干第二安装孔，第一、第二安装孔数量相同且一一对应；第一安装孔和第二安装孔之间连接有滚轴，滚轴可受力进行转动，滚轴包括轴主体及设置于轴主体两端的轴肩部。实施中将变压器放在U型凹槽两侧槽壁之间滚轴上进行运输，其中滚轴中的轴主体两端均设置轴肩部，可阻止变压器在运输过程发生左右位移，防止变压器发生倾倒。

其技术原理主要体现在两个方面：一方面结合轴轮转动，减少运输阻力。山区供电局在日常更换变压器时于使用的槽钢中安装一定数量的滑轮，在变压器人力运输过程中通过滑轮的转动减少变压器与槽钢的摩擦，降低作业人员的劳动强度；另一方面使用槽钢安装滑轮，能有效防止变压器在运输过程中的左右摆动[3]，提高运输安全性。综合来说，这种适用于山区的新型变压器运输装置的主材是槽钢或新型高强度复合材料，通过在U型槽钢或新建U型高强度复合材料两侧槽壁之间安装滚轴滑轮，让滚轴滑轮受力及转动，在实际的应用中大大减少了作业人员体力消耗，运输更便捷高效，且运输的安全性更有保障。

图1为本实用新型变压器运输装置的结构示意图：第一槽壁1；第二槽壁2；滚轴3；轴主体4；轴肩部5。滚轴的结构包括轴主体以及分别设置于轴主体两端的轴肩部，且结构类似于两端大中间小的轴结构，两端的轴肩部主要起到对变压器进行限位的作用，防止变压器在运输过程中产生左右位移的情况。将变压器放在U型凹槽两侧槽壁之间滚轴上进行运输，能够减少作业人员的体力消耗，并大大提高运输效率。其中滚轴中的轴主体两端均设置轴肩部，可阻止变压器在运输过程发生左右位移，防止变压器发生倾倒。滚轴为一体成型结构，方便生产的同时也能够确保滚轴的刚性。

图1 新型变压器运输装置结构示意图

3 新型变压器运输装置应用案例

基于新型变压器运输装置的应用优势，其在解决实际的变压器运输问题中取得了理想效果。2021年7月某局一台200kVA变压器因雷击导致烧坏，影响区域居民用户200多户，正值迎峰渡夏期间，如果检修周期长，长时间停电很容易影响居民用电，而检修处理的关键是及时更换变压器。但是变压器安装位置处于偏僻的山区，皮卡车无法及时运输变压器到达变压器安装位置，只能在车辆能到达的位置卸下变压器，此时距离变压器安装位置还有200米左右距离，在变压器运输中一度面临着运输难度系数高、投入成本高等问题，按之前的搬运方法，把变压器运输到安装位置最少需要5个小时，且需要搬运的人力至少也要18人。在搬运的过程安全风险系数大，容易发生扛抬人员受伤或变压器倾倒事故，容易引发变压器损坏。

采用适用于山区作业的新型变压运输装置进行变压器运输，在变压器运输过程中通过滑轮的转动减少了变压器与槽钢的摩擦，滑轮转动推动变压器运输装置向前运行，减少了作业人员的劳动强度，运行速度也比较容易控制。而槽钢安装滑轮能有效防止变压器在运输过程中的左右摆动位移，防止变压器发生倾倒事故[4]，对比传统的运输方式，新型的山区作业变压器运输装置在整个运输过程中节省了大量的人力、物力，也提高了运输效率和安全性[5]，从对比效果看，变压器卸车运输到安装位置只用了30分钟，减少施工作业人员10人。这种运输操作也大幅缩短停电时间，从原计划的停电10个小时缩短到停电3个小时，没有因为停电时间长引发客户投诉，有效提升客户满意度，社会效益明显。

综上，在做好技术应用推广的同时也应关注相应的配套服务和配套建设，持续跟进与优化，为山区新型变压器运输装置的使用创设良好的条件，以带来其应用实效的提升。而关于山区新型变压器运输装置的创新设计和实践运用探讨也应深入开去，以带来其性能的持续完善。