普元电力发展有限公司
摘要：本工程宁夏华夏特钢有限公司330KV变电站所址位于宁夏中宁县石空镇工业规划用地区域内，该区位于中宁县城以北，石空镇境内的北山南麓。在该工程中，330KV变压器是至关重要的核心设备，所以变压器设备的安装质量直接影响到变电站的正常投运和企业的生产活动。本文论述了利用自控液压装置完成330kV变压器设备安装就位的应用方法，通过使用机械、传感器、PLC控制器结合的自控液压装置将变压器安装到位，降低了由于外部因素对变压器移动造成的偏移影响，也降低了内部构件在移动过程中发生变形的可能，提高了安全系数，同时具有成本低、环保且易操作的特点。研究成果可为相关应用与研究提供参考。
关键词：自控液压装置；变压器；330kV变压器设备；安装就位
1、引言
此次330KV变电站中的变压器型号为OSFZPS-360000/330，重量达近两百吨，而且变压器器身重量很大，超过变压器总重量的百分之七十。针对于此类型变压器的结构特点，为了防止变压器内部出现结构上的变形，所以对于变压器的搬运过程国家出台了《油浸式电力变压器技术参数和要求》（GB/T6451-2015）的国家标准，此规定中明确说明31500kVA及以上的变压器应在运输环节在器身装设三维冲撞记录仪，意图是为了记录变压器运输和安装的过程中受到冲击和振动的情况。通常情况下，受冲击的力度在3g之内是正常的。除了冲击力以外，变压器在就位过程中的倾斜度也有相关的要求，一般情况下，要求倾斜角度在长轴方向必须要小于15°，短轴方向必须要小于10°。
2、变压器设备卸车就位技术现状
常规的变压器卸车就位方法各有优缺点，主要有以下几种方法：
牵引法卸车，使用滚杠或卷扬机牵引，分为水平牵引和斜面牵引，这种方法工作量较大，劳动强度高，卸车过程中有变压器失稳倾覆的危险因素存在，容易造成变压器内部结构变形。
利用大型起重机，考虑到变压器的自身重量，要选择1000吨以上的起重机。而对于目前主流的大型起重机来说，进场后对于场地有非常严格的要求，而且拆卸和安装起重机本身所耗费的时间长，台班费也较高。
利用液压顶升液压推进卸车，这种方案缺乏对变压器的倾斜角度监测，依靠人眼目测识别判断容易产生误判，依靠人的经验判断不可信，实际操作中非常不可靠。
以上几种方法，对使用液压顶升液压推进卸车容易改进，只要增加自动倾斜监测工具代替人为判断，改进成本较低，也容易满足需求。
3、自控液压装置技术特点
3.1应用PLC自控技术特点
可编程逻辑控制器，也就是常规意义上的英文缩写PLC，是专门为了进一步促进工业生产的数字运算操作电子系统。而在目前的电力工程中，利用检测装置对于顶升位移的角度方向进行精确化检测，与此同时运用PLC装置对液压顶升和推进进行精细化的控制，从而使变压器的就位可以达到倾斜角度在5°的范围以内的准确控制下，避免了不必要的常规人为的主观因素产生的误判，提高变压器就位工作的安全性，极大的提高了安装质量，而且在施工时对场地要求小，与传统设备就位方式相比，节约成本，技术可靠性高，安全系数更强，是目前较为理想的一种施工方式。
3.2PLC控制原理
顶升过程如果发生偏移，偏移信息将被传感器捕捉，传感器全程连续检测并通过PLC换算比较倾斜角度，如果超出了设定的偏移值范围，PLC向顶升电磁阀发出指令，立刻停止顶升机电磁阀工作直到偏移达到允许范围内；如果PLC接到复位传感器发来的指令时，会延迟5秒再启动顶升电磁阀工作。如果PLC接收到两个传感器传来的偏移信号，将进行逻辑计算然后再做出相应的指令。同理在推进阶段，当PLC接收到偏移传感器发出的偏移信号，会立刻停止推动电磁阀工作，偏移角度调整到正常范围后，PLC接到复位传感器信号再重新启动推动电磁阀工作。
3.3推进工作原理
本工程由于变压器体积大重量重，但是运用液压推进器利用钢与钢之间在润滑良好的情况下摩擦系数小的特点可以推动本工程两百吨的变压器。变压器再顶升起来并且就位之后，就装设滑移轨道和滑靴。设备再就位过程中，在正向控制阀的操作控制下，夹轨装置加紧紧固钢轨，同时，顶推油缸活塞杆向前伸出推进一个行程。进一步情况下，在反向阀的控制下，夹轨装置反方向松开轨道，然后顶推油缸活塞杆再回缩。如此这般重复操作，就可以实现超重物体的缓慢平移，层层推进。平移到就位位置后再使用千斤顶将设备顶起，拆除顶推设备、夹轨设备，最后将设备按照设计图纸就位。
4、自控液压装置完成330kV变压器设备安装要点
如图1所示，宁夏华夏特钢变压器就位现场。
图1变压器就位现场布置图
4.1变压器顶升
图2OSFZPS-360000/330型变压器就位外形图
主变压器（如图2所示）由大型平板车运输进入施工现场，调整运输车辆方向，使变压器与变压器基础精确对位，确认纵向推进方向后运输车辆就近停靠。停靠完毕后，需要在变压器的纵横不同方向上固定传感器。因此先设两个传感器之间的距离为x，利用变压器倾斜角度的计算方法，如果设定变压器允许的倾斜角度为不超过5°，则可以计算出两个传感器之间的距离为8cm。将传感器与PLC之间使用信号线连接，把钢垫板上表面高度调整到与运输车高度一致，根据变压器重量布置合适的高压液压千斤顶，平稳的举升变压器。采用这种方法能够有效地降低变压器安装不确定性，使变压器在就位过程中的位移和姿态更加可控。
4.2轨道敷设
在运输车辆与主变基础之间的钢轨下铺设路基箱及道木，安装导轨重物推进器（如图3所示）。在基箱及道木上方分别铺设导轨，然后将主变压器安放在到导轨上，同时安装专用的滑靴。并且在滑靴下方和导轨上部均匀涂抹润滑油，以保证推进动作顺利。
图3导轨及推进装置
4.3变压器推进
使用千斤顶将主变顶起，再将钢轨放入主变正下方，下放主变使钢轨逐渐受力。运用液压推进装置，使液压夹轨器锁紧轨道，运用控制系统同步操作两个推进装置，推动变压器向指定位置移动。从而在变压器就位过程中，监测装置能够有效监测变压器的设备细节方向偏移情况。如图4所示。
图4变压器推进示意照片
4.4变压器就位
在液压推进装置将330KV变压器按照图纸要求位移至指定的位置后，在液压控制系统地控制下再次将变压器顶升做好保险，然后将钢轨拆除，从而使变压器能够平稳落到平台基础上，最后根据设计图纸的要求对变压器的坐标进行最后的细微调整。如图5所示。
图5OSFZPS-360000/330型变压器就位安装照片
5、利用自控液压装置完成330kV变压器设备安装效益分析
通过使用机械、传感器、PLC控制器结合的自控液压装置将变压器安装到位，降低了由于外部因素对变压器移动造成的偏移影响，也降低了内部构件在移动过程中发生变形的可能，提高了安全系数，保证了安装质量。使用这一技术不需要大面积场地，与其他传统卸装方法相比，不需要动用大型起重机，施工周期短，实际可操作性强。
其次，本次卸装节省了使用大型起重机的费用，设施中的液压推进器可以重复使用多次，经济效益明显，节省了施工成本。
通过使用PLC控制器，使卸装过程的可控性增加，对变压器的倾斜角度和冲击力度都可以得到很好的控制，实现了施工过程精细化管理，增加了施工过程的安全可靠性，使变压器的安装质量得以保证。卸装过程的能源消耗均使用电能，不会造成任何环境污染，环保效益明显。
现场安装完毕后的竣工照片如图6所示。
图6OSFZPS-360000/330型变压器完工照片
6、结论与建议
使用PLC辅助机械设备进行变压器的平稳卸车通过实践验证是可行并且可操作的，自控液压装置具有构成简单、通用性强，便于安装的特点，并且成本低、环保且节能降耗，是一种实现机、电、液一体化的实用新型施工控制模式，适用于各种场所，尤其对于场地受限区域具有良好的应用市场。
参考文献：
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[2]刘辉，林玲，基于PLC控制的液压控制系统[J]，科技动态，2008，（8）
[3]辛崇升，卢忠梅，赵毅，PLC液压控制系统在桥梁整体同步顶升中的应用[J]，价值工程，2015，（21）撰写日期：2019-3
作者简介：
刘锡涛，男，1981.10.18，沈阳，研究生，材料学，中级职称，默利卡高分子材料（上海）有限公司，上海市浦东新区康新公路3399弄25号301室，201318，021-20786061，13917247615。