大型油浸式变压器卸车安装技术研究及在印度首台800MW超超临界机组中的应用

路长松

（山东电力建设第三工程有限公司，山东 青岛 266100）

1 研究背景

本文介绍的是印度首台正在建设的800MW超超临界火力发电项目，业主方为印度有着丰富电站运营经验的综合性企业,项目工艺质量标准要求高。该项目变压器数量多，其中7台主变重量超过210t,同时，从国内通过海上运输至印度港口，会在短时间内集中到场，必须加快主变卸车就位的速度，否则，会产生大量押车费用。另外，当地分包商技术力量薄弱，安装人员流动频繁，施工组织能力涣散。传统的安装方式不能满足施工质量、安全及进度的要求。如何提升变压器安装效率，控制工艺质量，确保电气试验一次合格，也是亟需解决的问题之一。

2 项目工程概况

该项目建设规模为2×800MW超超临界燃煤机组，项目所在区域为亚热带气候，6～10月是雨季，年均降雨量将近1300mm。该项目两台机共设置6台400kV、额定容量为330MVA的单相主变及6台24kV厂用变压器和4台11kV辅助变；设置1台400kV检修变、1台备用变。升压站设置3台400kV电抗器，BOP区域设置8台辅助变。

3 研究方法及技术路线

3.1 研究方法

（1）收集图纸及资料，掌握设备参数及安装方式，如全面了解设备（变压器）重量、容量、电压等级、运输方式、到场时间、就位方向及KKS编码等细节问题。（2）仔细查看现场地形、地貌、道路、设备基础及周边环境，对不符合项及时整改，确认卸车、就位及安装方式。（3）调查了解分包商的施工组织能力、技术管理能力，如人员构成、工作习惯、安装知识掌握程度等，确认施工方案。（4）横向比较，优化施工方案，从国内外相近的施工项目借鉴其经验，消化吸收提升，形成适用该项目的安装模式。（5）统筹考虑内外部环境因素，结合现场吊装机械资源配置情况，选择经济合理的设备卸车就位方式，不得影响其他工作正常推进。

3.2 技术路线

（1）全过程全要素管理。了解设备性能参数和现场地理环境及人文环境，从变压器就卸车、就位、内检、安装、注油等方面开展工作。（2）跨专业交流。根据设备安装需要，同起重、检测、焊接等专业适时展开对口交流，如变压器卸车就位、内部检测及损伤的零部件焊接等。（3）技术可行性论证。对多个变压器吊装、二次托运方法进行对比，从先进性、安全可靠、经济适用、因地制宜等方面进行技术可行性论证。（4）安全性分析。变压器卸车、安装工作应安全第一，必须结合项目实际情况，对每种技术可行的方法从技术上进行安全分析，找出不安全的因素和解决的办法并分析其可靠性。（5）进度分析。变压器的吊装如果不能选择合适的方法，也会影响整个工程的进度，必须对不同的卸车、吊装方法进行工期分析，所选用的方法不能影响整个工程的进度。（6）成本分析。对安全和进度均符合要求的变压器安装方案进行最低成本核算，将施工成本控制在合理的范围内。

4 研究内容

7台主变同时由国内通过海上运输至印度港口，然后通过陆路运输至项目现场。根据卸船及印度境内运输的时间，预计每台主变到场时间仅间隔1～2天。常规大型主变卸车就位方法主要有2种，第一种是使用大型履带式起重机，第二种是通过专用卸车、托运工器具（包括液压千斤顶，重物推移千斤顶等）。该项目虽有2台300t以上大型履带式起重机，但吊装工作已饱和，如果对起重机工况变更后进行变压器卸车就位，需要的时间超过30天，将会对整个工程进度造成极大的影响，故只能选择第二种方法。

在印度电建项目，一般从国内采购主变卸车拖运工器具，因为技术相对比较成熟。但是，若从国内采购这些工器具，考虑到采购、运输、清关等大量成本费用，以及受疫情影响海上运输时间不可控等因素，主变卸车就位工作按期完成的概率会大大降低。针对上述情况，我们深入印度当地市场，分析印度主变卸车托运的工器具及在该项目施工中可能出现的问题，比如，在千斤顶单侧顶起时，可能会造成另一侧枕木垛受力不均而发生失衡等，我们根据项目实际情况，对工器具进行了大量改进，关闭了所有可能出现的问题，探索出一套经济快捷安全可靠的卸车托运就位工器具及方法。

变压器安装工艺质量水平与很多因素有关，如未对安装人员进行技术交底，试验设备、抽真空、压力表等未在有效期内，试验人员操作不当、电源不稳定等，结合该项目实际情况，经过综合分析，我们确认变压器内部受到损伤未发现；天气变化快、过于潮湿、未采取有效措施；安装工具、施工材料等未定置管理是影响变压器安装工艺质量的主要因素，并制定了应对措施。此外，针对该项目变压器数量多、工期紧任务重、分包商施工技术薄弱、人员工作效率低等问题，我们从变压器就位、内检、安装、注油等方面开展研究，从如何提升施工质量、确保安全、提高效率、节约成本等方面进行创新。

5 主变卸车托运关键技术

该技术采用钢板及滚轴作为特殊托运装置，利用主变基础作为混凝土地锚，通过手摇拉力葫芦牵引主变就位，与大型机械吊装就位或采用额外轨道、卷扬机、重物推移千斤顶就位相比，该方式简单易操作、速度快、费用低、适应性面广。

5.1 施工准备

根据场地条件，主变运输车纵向中心线与主变基础横向中心线距离为15m，运输车高度为1.2m，运输车每组车轮自带油缸可上下调节高度装置，上下可调节15cm。主变基础上表面比卸车场地地面高0.6m。主变宽度比运输车宽度大0.6m，即主变单侧超出运输车边缘0.3m。主变卸车场地位于该变压器基础正北侧区域（主变基础北侧纵向中心线东西两侧各30m，宽15m），提前将该区域平整压实，并铺设8块路基板。

5.2 主变运输车停车就位

主变运输车沿着规划的路线行驶至卸车场地，调整运输车使其纵向中心线与主变基础横向中心线距离为15m，使主变纵向中心线与主变基础纵向中心线重合，利用运输车底盘自带液压装置将底盘升至最高处。

5.3 主变卸车

首先，在变压器超出运输车的6个连接板处搭设6组枕木垛，枕木上下两层交错搭设，增加稳定性，枕木垛内侧与运输车边缘保持10cm间隙。然后，利用运输车液压装置下降车盘，使主变与车盘分离，此时，将运输车缓慢开走。

5.4 主变降落

在主变东、西侧的四个固定牛腿支座顶点正下方分别布置一个枕木垛（枕木垛下部支撑在提前铺设在地面上的路基板）。首先，在一侧枕木垛的上表面中心位置各布置一套150t液压千斤顶,可以在枕木垛上表面放置不同厚度的钢板来调节千斤顶高度，使千斤顶在最短行程时顶盖略低于对应的主变牛腿支座顶点下表面。检查千斤顶及其电路、油路的连接，确保连接正确有效。然后，同时操作两套千斤顶顶升，确保每个千斤顶顶盖与主变上对应固定顶点支架接触并受力且主变不产生位移。主变每次被顶升起50mm时停止顶升，检查两个千斤顶是否同时受力、枕木垛是否可靠，主变被顶起150mm后，将这一侧厚度为5cm厚的薄枕木抽出，落下千斤顶，将千斤顶移动到主变另一侧顶点，按同样方式抽取该侧5cm厚的薄枕木。所以，主变每次只下降5cm的高度，循环操作，直至主变下降到后续拖运的高度（比主变基础道轨上表面高5cm）。在整个主变降落期间，每个枕木垛设置一名监护人员。

5.5 主变拖运就位

在主变至基础之间铺设枕木垛，高度超出基础道轨上表面5cm，枕木之间完全接触无间隙，层与层之间要横竖排列（十字交叉），少量间隙可通过木板调节，保证设备和枕木垛接触面均匀受力，防止设备平移过程中产生形变。将提前准备好的两组拖运装置（钢板及滚轴，如图1所示）从南往北穿入主变底座与枕木垛之间并调整，滚轴上可涂抹一层适量的润滑脂，以便后续主变平移作业顺利进行。上、下层钢板尺寸：3000mm×300mm×10mm，滚轴尺寸：直径50mm，长度300mm，每间隔250mm布置一个滚轴。

两组拖运装置布置完成后，操作两套150t 千斤顶使主变下降，直到主变完全落在拖运装置上，撤掉两套千斤顶装置，利用变压器基础承台本身作为一个混凝土地锚，将两个10t手摇拉力葫芦与地锚相连，另一端通过钢丝绳与主变相连，以此缓缓牵引主变前进，如图2所示。通过更换不同长度的钢丝绳实现主变就位，滚轴和下方的钢板随着主变前进，可以交替向前进行置换，直到将主变拖到基础位置。

6 变压器安装技术研究

（1）精准定位，利用小车自重固化安装位置，提升安装效率。首先，找出变压器本体的中心线，并在现场做好标识。然后，参照厂家图纸及现场标识确定变压器小车在检修轨道的位置，用枕木撑住小车中间部位，小车凭借自身重力可固定在轨道上，如图6所示。变压器吊装就位时，缓缓降落，对准螺栓孔用螺栓固定即可。

（2）首次引用内窥镜成像技术，检查、验收变压器内部安装状态，包括铁芯、绕组、引线、分接开关等。变压器漂洋过海、几经颠簸运输到施工现场，部分运输时段的冲击力参数可能超过了许可要求，给设备质量带来了隐患。我们采用内窥镜成像技术对所有厂用变压器进行无差别检测，对有隐患的变压器进行重点检查，及时发现问题并进行处理，保证了设备质量安全。

（3）固定安装工具及定置摆放施工材料，保证安装质量及安全。变压器引出线检查、安装时，需将套管封盖打开，稍有不慎，螺栓、螺帽、扳手等材料就有坠落箱体内部的风险，造成潜在危害。为此，我们采取了以下应对措施：①利用无尘、整洁的软布等材料将套管开口部位封闭、遮挡。②将安装用的扳手、螺丝刀等工器具用柔软、结实的线绳拴牢固定，一端固定在穿戴的安全带上或就近的悬挂点上，另一端固定在工具本体上。③将安装用的工器具、螺栓等清点好，集中摆放在储物箱内，随用随取。

（4）加充干燥空气，保持氧气浓度，延长变压器露空时间，保证人身安全及安装质量。本区域天气炎热、潮湿，不利于安装。主变进行内检时，箱体内需保持18%以上的氧气浓度。在箱体抽真空排氮后，加充露点不高于-45℃的干燥空气进行置换，箱体出口保持微正压，有利于延长露空时间进行充分的检查，提升安装质量。此方式同样适用于无须进入箱体内检的厂变等。

（5）二次补油时，采用连通器原理监视油位变化，提升补油效率。将透明的塑料软管，一端接油箱底部油样活门端口，一端提升至油枕高度，补油时更能直观地监视油位变化，便于控制注油速度。

7 经济效益及社会效益

（1）施工成本降低。与传统的大型机械或在轨推移卸车就位对比，采用此种拖运式卸车就位，七台主变可节省施工费用18万人民币以上，功效提升4天以上，经济效益显著。

（2）施工质量优良。首次采用主变托运式卸车就位和内窥镜成像技术，确保变压器托运过程平稳，安装质量可控，全场变压器安装工艺受到了业主的高度肯定，被评为样板工程。

（3）施工过程安全。加充干燥空气进行置换，提升了氧气浓度，保证了人身安全，避免了变压器绕组受潮的风险，电气试验通过率显著提高。

（4）施工经验积累。在该项目变压器安装工艺研究及应用过程中，提高了判断、分析、解决问题的能力，专业技能和理论水平得到了提高，团队合作精神等方面也得到了提升。

8 结语

主变托运式卸车就位的新方法是在深入分析影响海外项目大型主变卸车就位的诸多因素，结合印度本地及项目实际情况后，进行的托运工器具升级改造和过程优化，有效地解决了无大型机械情况下主变卸车就位的重大技术问题，是一种技术创新。变压器安装通过采用内窥镜成像技术，检查验收变压器内部安装状态，及早发现解决问题，消除了设备运输后的潜在风险，节约了大量人工及机械费用。大型油浸式变压器的安装技术在印度首台800MW超超临界机组的成功实践，证明该研究成果实用性强，可缩短施工工期、提升工艺水平、保证施工安全、减少机械投入、降低施工成本，具有良好的社会效益和经济效益，可在国内外同类型项目的变压器卸车安装项目中复制及推广，应用前景广阔。