柜台新型10kV变压器吊芯支架的研制

摘　要：针对目前10kV电力用户变压器三角支架吊芯检修的缺点和不足，提出了研制并使用新型的10kv螺旋升降支架对故障变压器（容量1000kVA以下）进行吊芯检修。着重介绍了新型10kV螺旋升降支架的研制和改进过程，并进行现场实践，展示其优点。

关键词：10kV变压器　吊芯　支架

中图分类号：TM4

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）007-043-02

1 引言

长期在重载或过负荷运行的变压器经常会出现渗漏油、接触电阻超标的情况。需要对其进行吊芯检修处理后，才能继续投入使用。而传统的三角支架吊芯：组件多、笨重、操作难。特别在空间狭小的户内及欧式箱变，根本无法开展工作，必须把变压器移到室外进行。本文将研制一种新型的10kV螺旋升降支架克服这些缺点。

2 10kV变压器三角支架吊芯检修的不足

2.1 缺点一：所需空间大

对于一个2*1.8*1m（长*宽*高）的变压器吊芯检修时，对应的三个支架需要5*5*5m的空间。当不能满足这个条件的时候必须用吊车移到变压器室外进行。

2.2 缺点二：组件多，运输不便

它有四个部分组成：支撑圆木、绑绳、葫芦、铁链。其中支撑圆木达到了6m，普通工程车无法运输。

2.3 缺点三：流程复杂，耗时长

三角支架吊芯有八个步骤。主变移位（1h）、松固定螺丝（0.25h）、搭建三角支架（0.5h）、调整三角支架（0.5h）、起吊（0.5h）、检修变压器（1h）、主变归位（1h）、恢复（0.85h）。变压器检修一次，总耗时约5.6h。

3 新型10kV螺旋升降支架的体系结构

3.1 支架的承重要求

此次吊芯检修的变压器：主要是针对10kV（容量1000kVA的变压器以下）的户内变，欧式箱变。其变压器芯重量不超过1t。起吊的安全系数要大于2.5，所以我们设计的支架构件的承重为3t。

3.2 支架的材质

选用强度高、韧性大、质地轻、成本低的钢材，为此次吊芯支架的制作材料。

3.3 支架的组成

新型10kV螺旋升降支架由三部分组成：2个螺旋支撑架、1个横杆、2根带肖克的钢丝绳。

螺旋支撑架：可靠牢固，承重3t以上。

横杆：壁厚5mm的空心钢管，承重3t以上。

钢丝绳：通过公式F0=K'DDR0/1000（最小破断拉力F0=3t，安全系数k=6，公称拉力强度与所选钢丝绳型号有关，选用R0=2160MPa），得出D=15.21447mm。最终选用直径为16mm的钢丝绳作为衔接部件。

3.4 支架的升降原理

用两个带螺旋升降的铁柱作为支架，架设横梁。依靠螺旋扭杆控制变压器芯的升降。

4 新型10kV螺旋升降支架的尺寸设计

以最为狭小的欧式箱变为方案的设计环境。如果能在最为严格的条件下完成吊芯工作。那么此项设计必定符合所有场合。

依据变压器室的长确定横杆的长为220cm，根据变压器边到变压器室墙之间的距离确定支撑架底座的宽为35cm，最后以两个承重钢直接的距离确定支撑架底座长为75cm。由此制作支架，并对其进行承载力试验，可承受3.1t不变形。

5 新型10kV螺旋升降支架的改进

制作成功后，对10kV变压器（容量500kVA）进行模拟吊芯检修。完成吊芯后，发现3点不足。

5.1缺点一：钢丝绳长度过长

钢丝绳没有经过计算，长度过长，限制了支架的上升高度，吊芯后上升过高底盘不稳。

如图1所示，现将80cm的钢丝绳改为60cm后，支架的抬升高度下降，底盘更稳。

5.2 缺点二：粗螺纹设计不合理

粗螺纹设计不合理，所需的提升力大、升降幅度大。在狭小空间人员操作不便，吊芯平衡性不容易掌握。

如图2所示，现将5mm的螺纹改为3mm，改进后的螺纹，起吊过程较轻松，单圈旋转提升高度变小，增加了调节精度。

5.3 缺点三：底座设计不合理

设计的底座长仅比箱变内两个承重工字钢的间距长5cm，安装支架时调整裕度过小。

如图3所示，现将底座长为75mm改为80mm。改进后的底座，综合考虑了人员活动和底座承载部分调节因素。

6 新型10kV螺旋升降支架的使用和优点

在现场，对10kV油浸式变压器500kVA（接触电阻超标）进行了变压器吊芯检修，使用研制的新型支架吊芯后，有如下的优点：(1)减少了吊芯步骤，降低了检修时间。由原来的八个步骤5.6h，减少到现在的五个步骤2.5h（松固定螺丝0.25h、搭建螺旋升降支架0.15h、起吊0.25h、变压器检修1h、恢复0.85h）。(2)占地小，搬运方便。总重量仅为29kg，仅需普通工程车就可以长距离运输。原来的支撑原木达6m，必须用小型卡车才能运输。(3)降低成本，创造效益。

由表1我们可以看出，吊芯一次节省1500元，以2011年检修50台为例，可节省成本1500*50=45000元。

7 结语

针对10kV户内变、箱变，变压器吊芯空间小，时间长。研制出螺旋升降的支架，节省了人力物力，操作步骤，提高了工作效率，提升了优质服务水平。将来可以对横杆进行改进，增加2个卡键，以此固定钢丝绳，使得起吊更加稳定。新型支架的使用更加可靠，安全。

参考文献：

[1]　电力行业职业技能鉴定指导中心.变压器检修[M].北京:中国电力出版社,2002.

[2]　国家电网公司.电力安全工作规程[M].北京:中国电力出版社,2009.

[3]　沈韶华.工程力学[M].北京:经济科学出版社,2007.