一种山地光伏项目箱式变压器轨道平移安装技术的研究与应用

一、引言

山地光伏因方阵分散、地形起伏大、道路狭窄等特征，使大型设备运输与安装面临严峻挑战。传统箱变安装，需依赖 25t 及以上吊车进行吊装，施工过程中对吊车作业平台、行进道路条件要求苛刻，导致额外增加土石方开挖、护坡工程量。本文以云南楚雄某 190MWp 集中式山地光伏项目为背景， 研究轨道平移安装技术在箱变安装就位中的应用，通过与传统吊装方案对比，系统阐述其技术经济性及推广价值。

本项目主要特征有：各光伏方阵区地块均位于相对陡峭的山坡地，从东南到西北区域跨度大且分部零散；场址周边及道路沿线涉及村落、河道、冲沟、电力通讯设施、墓地等，且进场道路与当地村民共用，施工交叉干扰因素多；现有道路路况较差，宽度窄、坡度大、弯道急、回头弯多，不利于材料设备运输。

二、传统吊装作业的局限性分析

1、施工作业准备条件要求高

行进道路限制：吊车行进时路面宽度应 ≥4.5m ，转弯半径 ≥16m ，同时道路坡度、承载力及平整度应满足吊车行驶要求。

吊装作业平台：吊车作业平台需 8×10m ，考虑起重吊装作业过程中的安全距离及箱变运输车辆停放场地，结合运输道路最小吊装作业平台应不小于 10×12m ，且吊装平台地基承载力应 ≥200kPa

附属工程增加：由于山地光伏电站受地形限制，箱变吊装作业平台开挖土石方工程量较大，山地坡度较陡还需设置挡墙，增加场地排水系统，同时渣土外运消纳及环水保、植被恢复都要额外增加工程量。

2、经济与安全风险

施工成本高昂：每座箱变基础的地质条件不同，作业平台附属工程（挡墙、排水沟、开挖土石方工程量、渣土消纳及环水保、植被恢复）需根据箱变基础位置进行针对性计算，整个附属工程施工成本将产生一笔较大的费用，且存在后续持续增加成本风险。

吊装作业安全风险大：吊装作业过程中吊物失控坠落、吊车倾覆、机械伤害、物体打击等安全风险较突出，吊装时人为指挥存在操作风险，恶劣天气和山地复杂地形存在整体环境与工况风险，导致整个箱变起重吊装作业风险点高，易发生安全事故。

三、轨道平移安装系统设计

1、系统构成

运输模块：使用 30t 改装平板车（改装平板车轴距越小越便于运输），货箱底高控制在 1m ，货箱周边设置方便箱变加固接口，平板车动力强劲，适应 4.0m 宽的山地道路及 18% 纵坡。

轨道平移模块：轨道采用 Q345C 钢制双轨道，单节长度 2.5m ，通过连接器接长轨道，地坦克 4 个，10t 千斤顶若干。

顶推模块：采用 2×50t 夹轨液压同步顶推装置（速度 0.8m/min ），使用前应检查顶推行程是否同步、匀速。

安全防护模块：双轨道末端设置防脱装置，防止箱变运输过程中脱轨；对整个轨道平移安装区域设置临时围栏进行安全隔离，安全警戒人员和相应警示标志同步就位。

四、轨道平移安装方案实施

1、施工流程

运输道路检查：对箱变基础施工的原有道路进行检查，道路平整度、坚实度、转弯半径、坡度等不满足箱变运输条件时应提前处理，避免影响箱变运输。

作业场地平整：利用箱变基础施工平台作为箱变安装作业平台，作业场地不够时对局部进行挖填以满足安装作业场地要求；山地光伏常规箱变基础施工平台在箱变基础同一平台或箱变基础顶平台，安装作业平台需结合箱变道路垫高或开挖至箱变基础顶面高程下 1m ，尽量使箱变基础平台与平板车货箱底面保持在同一高程，便于双轨道安装和坡度控制。

箱变运输就位：装车过程中注意箱变油箱位置与现场箱变基础事故油池方位一致，运输前检查箱变是否固定牢固，检查无误后用平板车将箱变运输至安装指定位置，运输过程中应时刻检查路况和箱变紧固情况，缓慢行进，到达安装指定位置后尽量使平板车靠近箱变基础。

轨道铺设：用枕木垫平平板车与箱变基础间空隙，通过连接器拼装连接轨道至箱变基础（坡度补偿控制在 :±5^∘ 内），轨道安装长度应超过货箱和箱变基础预埋位置两端各 1m 以上，轨道安装完成后应检查是否平稳、牢固、可靠。

箱变平移顶推：用 10t 千斤顶将箱变对称顶高，将 4 个地坦克安装在箱变底轨道上，对称泄压将箱变缓慢放置在轨道上，复核轨道和箱变有无位移和倾斜；检查无误后在双轨道上安装夹轨液压同步顶推系统，检查轨道及顶推系统的同步性、安全性、可靠性，确认无误后开始顶推平移，平移过程应缓慢平稳分段推进，同时做好观察，出现异常情况立即停止作业。

箱变安装就位：箱变平移顶推至指定位置后，用 10t 千斤顶升高箱变，取出地坦克，对称放低箱变至基础预埋件上，校核安装位置无误后对箱变加固。

轨道平移系统拆除：拆除夹轨液压同步顶推系统，拆除轨道及垫木，清理场地，转移至其他箱变安装工作面。

五、工程实证与效果验证以本项目 71 台箱变安装为例：

安装效率提升：由于轨道平移安装系统相比传统吊装系统设备租赁费用较低，实际安装过程中采用 2 套平移安装系统，安装时间从吊装时每天安装 2 台压缩至平移安装每 2 天安装 5 台，排除施工过程中的其他不利因素干扰，所有箱变安装实际工期较计划工期节省约三分之一。

降低施工成本：采用轨道平移安装技术后，运输道路宽度由 4.5m 减少到 4.0m ，减少道路土石方开挖工程量；减少吊装作业平台开挖、挡土墙、排水沟及植被恢复等附属工程量；用液压平移顶推装置代替起重吊装设备，减少设备租赁费用；通过减少道路开挖、吊装作业平台及附属工程，缩短项目整体工期，较大的节约了施工成本。

安装过程中的安全风险降低：采用轨道平移安装技术后，将整个吊装作业过程中吊车倾覆、机械伤害、物体打击、人为操作，环境与工况等安全风险规避掉，减少了施工中安全事故发生概率。

六、结论

轨道平移安装技术通过夹轨液压平移顶推系统低重心推移安装，实现山地光伏箱变安装安全高效就位，提升安装效率，缩短施工工期，降低综合施工成本，该技术特别适用于山地光伏地形复杂、方阵分散、地形起伏大、运输受限等的山地场景，为山地光伏箱变安装提供了新的方案，具备显著推广价值。

参考文献

[1] GB/T 3811-2008, 起重机设计规范。

[2] 山地光伏施工安全技术规程（JGJ59-2021）。

[3] 王某某等. 复杂地形设备滑移安装技术研究[J]. 太阳能学报, 2023,44(5): 102-108。