路波

(山东电力建设第一工程公司,山东济南 250131)

大型变压器检修轨道设计优化

路波

(山东电力建设第一工程公司,山东济南 250131)

针对目前发电厂、变压站所用变压器高度集成化、大型化的发展趋势,为方便变压器检修,结合自己在实际工作中的经验,对检修轨道设计提出的几点看法。

变压器 检修 轨道 钢轨 交叉点

1 引言

随着中国经济持续健康高速发展,自“十五”以来,我国电力需求增长迅速,电力供应紧张,来自全国电网的高速建设和政府对固定资产的投资拉动大了输变电设备的市场需求。中国电力建设的迅猛发展带动了中国变压器制造行业的发展。为了满足目前国内新建电厂中单机容量60万千瓦的机组已经成为主力机型,随着时间的推移,装机构成中60万千瓦大型机组的比重将上升。而与大型机组配套的变压器也是发电厂发出电能必不可少的重要设备。目前我国最大的三相变压器容量达1200MVA, 单相变压器容量达700MVA。这样的庞然大物既要考虑设备的安全性、经济性,还要能便于制作和运输。

2 常用的变压器结构形式

2.1 单相变压器组式

单相变压器有着非常成熟的设计、制造、运行经验。单相变压器组由三个结构完全一致的单相变压器组成,每台变压器有独立的电路、磁路、油路、冷却器和储油柜等,方便设置备用相而且成本低。变压器体积适中,运输重量较轻,通常配套600MW发电机组的单相变压器设备重量约150t。

图1 目前常见设计轨道交叉点布置图

2.2 三相一体式

三相一体式变压器也是常规结构,制造运行经验丰富,可靠性高。外部连接结构简单,布置占地面积少,制造成本低。但是受运输条件和运输费用的限制。容量1200MAV的三相一体式变压器本体运输重量达到480吨,运输尺寸达11．4mX3．4mX5．6m(长X宽X高)。如此特大重量和体积的变压器必须具备良好的运输条件。

3 变压器检修轨道设计优化

3.1 变压器检修拖运方式

变压器设计使用寿命较长,可达几十年。在此期间,不可避免的存在变压器维护、保养、检修等工作。而且,变压器属于精密设备,为防止变压器检修时变压器油渗漏造成环保事故,并保证设备检修时不受外界环境影响,不宜在室外露天作业,应将变压器通过检修轨道拖运到检修库中检修。

3.2 变压器拖运危险因素

即便是单相变压器,其重量也高达150t以上,将此庞然大物运输至检修库,其危险性和难度也不容小觑。受厂区布置限制,检修轨道通常不是直线的,而是转向拐弯通往检修库。在转向处,需要使用液压千斤顶将变压器顶起,然后将变压器轮子(造型同火车轮子,即通过位于铁轨内侧的车轮轮缘来限制变压器在垂直于铁轨方向的位

目前,我国设计的检修轨道交叉点详图,见图1。

可以看出,在变压器前进时,受轮缘影响,变压器并不能移动到交叉点的正上方,而是距离交叉点165mm。

对于重达15 0t的变压器,在千斤顶顶起后,水平方向位移165mm是一项难度非常大、危险系数高、操作复杂的作业活动,可能会导致变压器失稳坠落等后果。

3.3 轨道基础交叉点设计方案优化

在我公司承建的某一电厂扩建项目中,某设计院对钢轨交叉点的设计做了优化,可以使变压器轮子直接到达交叉点上方,免除了上述水平移动环节,避免了危险作业,使变压器拖运工作更迅速、更安全,详细做法如下:

在交叉点,使用一段长260mm、可拆卸的铁轨,通过鱼尾板与两端轨道相连,成为一体,见图2、图3。在变压器到达交叉点正上方并顶升之后,可将该段钢轨拆除,转向90度,与两端钢轨连接,再将变压器轮子转向90度,原地落下,即完成转向。

图2 轨道交叉平面图

图3 钢轨接头立面图

通过该措施,可以使变压器一步到位,直接到达交叉点正上方,不需要通过水平移动即可达到转向目的。因此,拖运过程中不存在较大风险,同时也缩短了托运时间,便于快速检修,快速安装,可减少大量经济损失。

鱼尾板是轨道的主要组成部件．它的功用在于引导变压器的车轮前进,承受车轮的巨大压力,并传递到轨道基础上．鱼尾板必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面．鱼尾板为成品采购,可根据不同规格的钢轨选购相应规格的鱼尾板。鱼尾板与钢轨通过螺栓连接,可方便拆卸、安装。详图见图4。

图4 鱼尾板详图

在鱼尾板安装时,需要注意以下事宜:

(1)鱼尾板与钢轨接触部分及螺栓要涂油；

(2)穿鱼尾螺栓时,螺帽须内外相互错开；

(3)上螺栓的程序,先上紧中间的,再上两边的,两边上紧后,再把中间的螺栓紧一次；

(4)在拧螺栓时,以一人使用55厘米螺丝扳子为准,不能用太长的螺丝扳子或二人扳拧；

(5)螺栓穿不上时,应用锤敲打鱼尾板两头,把眼对准,不准用锤硬把螺栓打入；

(6)上螺栓时,需注意使弹簧垫圈开口向下；

(7)在安装鱼尾板时,应在接头处插入轨缝垫片,以保证轨缝合乎标准；

(8)鱼尾板应与钢轨贴合紧密,在不妨碍钢轨伸缩条件下,应尽量拧紧螺栓,使其充分发挥支持力。

4 结语

变压器作为现代化大型火力发电厂、水力发电厂、核电厂和特高压电网变压站中极为重要的大型设备,在整个电厂运行、电网输送、电压调节直至电力分配的全过程中起到了关键作用。在我国电力工业蓬勃发展之际,变压器的使用也更为广泛。随之而来的,变压器的检修、维护、更新换代等工作也变得日益频繁。

通过本文上述的设计优化方案,使得变压器检修工作得以快速、安全地推进。对于各发电厂、变电站,如果能采用该设计,可极大的方便对变压器的日常检修、维护、更换、安装等工作。针对目前国内已建、新建、扩建和改建等电力建设项目,该设计方案具有广阔的应用前景。

[1]周世雄.110KV变压器的安装及运行中的注意事项[J].中国新技术新产品,2010(8):139.

[2]米勇.龚嘴水电站3号主变压器的拖运[J].四川水力发电,2003(4):98-100.

路波(1984—),男,大学本科,工程师职称,建筑工程;山东电力建设第一工程公司。移)拆除,旋转90度后再安装,然后落在前进方向的轨道上。而在此运输过程中,最大的危险因素就在这个转向过程。而在设计中,这一点并未受到设计人员的关注。