安徽芜湖 1000kV变电站扩建工程主变压器桥式运输

汪锐，张翰林、周桐

安徽送变电工程有限公司，安徽省合肥市

1. 项目概况

芜湖1000kV变电站主变扩建工程于2020年3月经安徽省发展和改革委员会批准，是疫情后特高压纳入国家“新基建”后首个获得核准和开工建设的项目，工程计划年内建成投运。站址位于芜湖县红杨镇，一期工程于2013年9月投运，2018年9月配套准东-皖南±1100kV特高压直流工程完成二期扩建（间隔扩建）。本期工程计划扩建1组1000kV主变和相应一、二次设备，新增变电容量3000兆伏安，工程动态总投资3.06亿元。

该站是华东特高压交直流电网的枢纽变电站。本期扩建是提升特高压直流利用效益的重点项目，有利于准东-皖南±1100kV特高压实现1200万千瓦满功率输送，有利于新疆清洁能源大规模开发和大范围消纳，有利于进一步提升华东电网抵御严重故障能力，提高运行安全性，对助力长三角区域经济社会一体化发展具有重要意义。

安徽芜湖1000kV变电站扩建工程共有3台1000MVA变压器，外型尺寸为：8810×4590×4999mm，单重348t。我公司负责主变二程运输，将三台主变压器从宣城水阳江硖石山临时大件装卸平台运输至站内并卸车至指定位置，运输距离约36km。

2. 500吨16+16轴线桥式车组

本项目计划投入一套500吨16+16轴线桥式车组。

① 桥式车组结构

——16轴平板挂车前后各一部，为2纵列16轴线重型液压平板挂车。单组16轴平板挂车最大载重可达491吨。

——塔台2个，塔台油缸最大起升重量600吨。由塔台横梁和液压阀、举升油缸、桥身平衡装置、转向装置组成。举升油缸最大行程800mm。

——桥架。由斜叉梁、承载梁、一定数量可调节的水平撑杆和垂面撑杆组成，桥身的宽度可以通过撑杆上丝杠调整，内档从3.5m到5.5m可以任意调节，以适应不同的货物宽度。

——吊带与底梁。吊带活套在桥身的承载梁上，前后可以移动以适应货物支点位置要求，两吊带的距离可在承载梁范围内任意调节。吊带与横梁通过高强度销子连接，货物则由横梁直接托载，然后通过吊带将荷载传递给承载力。

② 桥式车组主要特征

特点之一：超集重货物通过前、后承载塔台，将载荷一分为二，降低轴载负荷，使之符合公路运输的相关规定。

特点之二：通过调整举升油缸高度、挂车悬挂油缸高度，可实现自装自卸，同时在通过临界高空设施时，设备底端可紧贴地面行走，确保设备及高空设施的安全。

16+16轴线500吨桥式车转弯模拟图如下：

3 桥式运输有关参数计算

（1）牵引动力计算

采用16+16轴线500吨桥式车组运输时，车辆自重216吨。

• 牵引车的牵引力S

S＝Nη/υ

式中：N：牵引车的功率，单位W；采用一台MAN8×8牵引车（4.41×10⁵W）牵引，N₁=4.41×10⁵W；另采用一台Actros 4160 8×8（4.41×10⁵W）作为辅助牵引车，N₂=4.41×10⁵W；即N= N₁ + N₂=4.41×10⁵W+4.41×10⁵W=8.82×10⁵W

η：传动效率，汽车取η＝0.85；

υ：牵引车辆的行驶速度m/s。（运输时速度按3km/h计算，即υ=0.833m/s）

S＝Nη/υ=8.82×10⁵×0.85÷0.833

=9.0×10⁵N

• 载有设备的桥式平板车组的运行阻力W₁

W₁＝（w₂+w₃）·(q+Q)

式中： w₂：桥式平板车组的运行阻力系数，单位N/t，砼路面或沥青路面取300；

q：桥式平板车组质量，q=216t；

Q：所搬运设备的质量，变压器的运输重Q=348t；

w₃：坡度阻力系数，w₃＝10000i，N/t。i为路面坡度，%，上坡时w₃取正值，下坡时取负值。这里按1/20即6/100，则w₃=600；

W₁＝（w₂+w₃）·(q+Q)

=(300+600)×(216+348)

=5.09×10⁵N

即载有设备的全挂平板车的运行阻力W₁为5.09×10⁵N。

• 牵引车的运行阻力W₂

W₂=（w₂+w₃）·(G_D+G_L)

式中：G_D为牵引车自重，牵引车自重为13吨+14.8吨=27.8吨；

G_L为牵引车配重重量，根据整列车运行阻力和所需附着力来确定。

• 附着力P_F

若使牵引车附着力力能够克服运行阻力进行运输，且使车辆不打滑的条件满足下面两个条件：

P_F≥W₁＋W_{2………………………}①；

S≥W₁＋W_{2…………………………}②

式中：P_F＝φ(G_D+G_L)，φ为轮胎对地面的附着系数，这里取φ=0.6。

S为牵引车的牵引力

根据①式可得：φ(G_D+G_L)≥W₁＋W_{2………………………}

③

根据③式可得使牵引车附着力足够克服运行阻力的条件是：G_L≥53t

即两部牵引车的配重重量必须大于53吨，在运输时在两部牵引车上加55吨配重，此时W₂=8.2×10⁴。

则：W₁＋W₂=5.09×10⁵+0.82×10⁵=5.91×10⁵N≤S=9.0×10⁵N

所以条件②也能满足。

（2）地基承载力

采用桥式车组时地面承压力：P=348（变压器重）+216（平板车自重）=564吨。

采用3纵列12轴线平板车时地面承压力：P=348（变压器重）+61.2（平板车自重）=409.2吨。

Fd：轮胎与地面的总接触面积，每只轮胎和地面的接触面积为0.2m×0.25m；16+16轴线桥式平板车共计256只轮胎，所以Fd=0.2×0.25×256=8.8m²；3纵列12轴线平板车共计144只轮胎，所以Fd=0.2×0.25×144=7.2m²。

则：P/100Fd=566÷100÷8.8=0.44MPa（桥式车组）

P/100Fd=409.2÷100÷7.2=0.57MPa（3纵列平板车）

选取上式中较大值，要求行驶路面的耐压强度应不小于0.57MPa，当满足不了要求时，需要铺设钢板等进行加固、补强。