换流变牵引就位

论换流变压器的牵引就位王然丰（1.湖南省送变电建设公司，湖南省长沙市410002）摘要：文章介绍了宝鸡换流站换流变压器牵引过程所出现的问题及解决方法，简单分析如何选择 合适的牵引所需工机具，并通过对摩擦系数的修正加以确定，最后总结了牵引过程所需注意事项 和质量控制措施，希望对以后的施工有所帮助。关键词：宝鸡换流站；换流变压器牵引；摩擦系数0引言宝鸡换流站极I系统6台换流变以及1台平抗均由西安西电变电器有限责任公司生产供货， 其中星接换流变总重为385吨，角接换流变总重为378.2吨，平抗总重为360吨。从2009年09 月21日至2009年11月07日，47天的时间内项目部完成极I系统换流变和平抗的安装及牵引 就位工作，创造了换流站建设以来换流变安装最快速度的历史，从而为12月初极I系统投入试 运行打下了坚实的基础。1准备工作换流变牵引之前，应计算出其就位过程中的最大摩擦力，以便核实基础地锚是否符合牵引要 求以及合理选择牵引所用工机具。根据上述各产品的总重量，以及选择合适的滚动摩擦系数k， 可以计算出最大摩擦里为星接换流变F=385X 0.005=1.925吨。（计算过程忽略了滑轮与钢丝绳之 间的摩擦以及换流变刚启动一瞬间的最大静摩擦）1摩擦材料滚动摩擦系数k /cm1低碳钢与低碳钢0.0051淬火钢与淬火钢0.0011铸铁与铸铁0.0051木材与钢0.03 0.04木材与木材0.05 0.08表一滚动摩擦系数表上述最大滚动摩擦力是在理想状态下计算得出，在选择工机具的时候应考虑适当的裕度。 卷扬机、开口葫芦以及滑轮的选择：选用3吨电动卷扬机、开口葫芦以及滑轮。 钢丝绳的选择：牵引过程中各阶段钢丝绳缠绕方式不同，所需拉力也不同。开始阶段的牵引方式如图一，由于采用动滑轮和静滑轮的组合均匀牵引，其牵引力应为总摩擦 力的一半（理想状态）；换流变进入基础阶段，由于无法使用动滑轮，只能采用静滑轮 单边牵引，其牵引力应等于总摩擦力（理想状态）。考虑到各工机具之间的摩擦，钢丝 绳的选择按照3吨考虑。预留充分裕度，取钢丝绳的抗拉强度P= 1470Mpa （钢丝绳公 称抗拉强度分为1470，1570，1670，1770，1870Mpa），则应选择钢丝绳截面积为s=F/P=3 吨/1470Mpa=20.4mm，实际牵引过程中选择了公称直径为22mm的钢丝绳。 “S”型挂钩的选择：卷扬机、开口葫芦以及滑轮都应通过“ S”型挂钩固定在地锚孔 上，土建地锚孔预埋件（M-1）采用的是Q235b型钢材料，其中外形为600X600X 18mm 的正方形铁块中间留200mm的圆孔，Q235b型钢材料理想情况下能承受的最大屈服强 度为235 Mpa ，所以“S”型挂钩的厚度选择为L=F/P （屈服强度）Xb=3吨/（235Mpa X 18mm）=29400N/（235 MpaX 18mm）=7mm，而其宽度的选择应该M 18mm以满足牵引要求。 基础复核：基础复核工作主要包括换流变基础横向和纵向划中线、各地锚孔的位置是 否满足牵引要求、土建预埋千斤顶底座铁块位置是否满足要求、钢轨距离是否满足牵 引小车要求、牵引小车高度是否高于换流变基础面以及广场中横、纵向钢轨之间的衔 接是否满足要求。牵引小车“S”型挂钩2牵引就位换流变安装完成并通过相关试验后，采用四台200t的电动液压千斤顶放置在换流变四角顶 升，千斤顶顶升操作分为3次进行，每次在换流变同一侧的两点同时顶升约200mm，千斤顶每将 换流变顶升一定的高度后，应在换流变油箱底部受力位置放置铁块支撑，以便牵引小车进入油箱 底部，同时也可以防止电动液压千斤顶故障失压。将换流变顶升到距地面650mm高后停止顶升，将牵引小车（高度为620mm）放至换流变油箱 底部，缓慢卸除电动液压千斤顶压力，待换流变平稳落在牵引小车上，撤除电动液压千斤顶和支 撑铁块。当宝鸡换流站第一台换流变2009060 （星接C相）按照图一所示连接换流变和各牵引工具完牵引过程将换流变顶起后打磨钢轨两侧地面 成后，施工人员打开卷扬机开始牵引，当牵引力达到3吨后换流变却丝毫未动，直到3吨的钢丝 绳被拉断，换流变始终未动。当换用5吨的电动卷扬机和公称直径为26mm的钢丝绳后仍然没有 牵引动换流变，项目部才发现原来是土建基础的问题。检查发现，牵引钢轨和广场混凝土地面标 高相同，由于换流变本体压在钢轨上后导致钢轨的微弱下沉，导致牵引小车轮子外沿压在钢轨外 侧的混凝土地面上（牵引小车轮子宽于钢轨），从而使换流变牵引过程中所克服的滚动摩擦力变 成车轮与地面的滑动摩擦力。滑动摩擦力远大于滚动摩擦力，导致5吨的卷扬机和钢丝绳不能牵 引动换流变。重新用电动液压千斤顶将换流变顶起，再用铁块将换流变支撑，取出牵引小车。用锤子等工 具将轨道两侧的混凝土地面敲碎，直到其与钢轨顶部有一定高差后再按照图一方式重新牵引（采 用5吨的卷扬机和公称直径为22mm的钢丝绳），效果很好，问题得到解决。等到换流变牵引至图 二所示位置，由于动滑轮已无法使用（基础上牵引地锚与就位后的换流变本体在同一水平），所 以采取单边静滑轮牵引以达到最终位置。当牵引方式改为图二所示方式时，应在钢丝绳中串入3 吨手摇链条葫芦，以方便在就位过程中的精确定位（对中），而且由于换流变纵向重心分布不平 衡，所以单边牵引一定要注意方向。如图二所示由于换流变的左侧多一个冷却器，其重心偏左， 所以牵引钢丝绳只能连接在换流变左后侧牵引孔（前面的牵引孔不能完成最终就位需要）。牵引 全过程速度应保持在每分钟1.2-1.5m之间，换流变中线和基础中线相距在20mm以内时改用手摇 链条葫芦牵引以达到精准就位。如果横向偏差较大，可在基础上铺设精致滚筒。换流变到达基础 后，用电动液压千斤顶和支撑铁块完成牵引小车的推出以及换流变的平稳就位。3系数修正换流变推进到图二所示阶段至完全就位过程中，在钢丝绳中串接拉力测试仪，当换流变按每 分钟1.2-1.5m速度匀速前进时，拉力测试仪显示牵引力为28350N，这个牵引力F应与牵引过程 所受摩擦力之和大小相同、方向相反。若忽略其他摩擦力，则F近似等于滚动摩擦力，滚动摩擦 系数为k=F/G=0.00751。综合考虑，实际牵引过程中摩擦因数k值应取0.007-0.008之间。4注意事项为保证施工质量在换流变牵引过程中应注意以下事项： 换流变卸货过程中，严格要求大件运输公司控制变压器油箱底部纵向中线与两钢轨的中线 吻合； 换流变卸货后，混凝土基础预埋铁板应与换流变本体四个支撑点对应，防止顶升换流变时 破坏基础地面； 牵引小车到货后，应检查钢轨尺寸是否满足小车尺寸，宝鸡换流站开始到货小车两侧轮子 距离大于两钢轨距离，后来厂家重新制作小车满足要求； 如果是检修，则应着重注意广场内横向钢轨与纵向钢轨的交叉处是否满足换流变的牵入和 牵出； 为减小摩擦力，可在钢轨上涂上润滑油，但滑轮与钢丝绳禁止涂润滑油； 换流变牵引过程，应由丰富司索和起吊经验师傅统一指挥，由于钢丝绳、支撑铁块和滑轮 较多，所以牵引过程中应有20-30名施工人员； 由于钢丝绳越硬越脆，所以不应选择抗拉强度过大的钢丝绳，因为钢丝绳在滑轮中“穿梭” 需要较大的韧性，同理如果满足牵引要求，应选择相对较小公称直径的钢丝绳； 应根据土建预埋的地锚位置确定牵引方式，土建所预埋的铁块、地锚设计时应已考虑了充 分裕度，如果出现铁块、地锚等变形，应考虑是否为牵引方式不当或者如上所述钢轨两侧 混凝土地面的问题。5总结通过对第一台换流变牵引过程的论证，项目部掌握了牵引技巧，为整个极I换流变和平抗的 快速安装创造了有利条件。希望分析过程和结论对以后工程换流变或其他大件牵引有所借鉴。参考文献1 换流变压器使用说明书及装配图，西安西电变电器有限责任公司；2 高压换流变压器安装说明书，西安西电变电器有限责任公司；3 换流变压器安装图，西北电力设计院；7、飞图二