中國石油大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠電力維修大隊(duì)挑戰(zhàn)QC小組

(黑龍江大慶163511)

提高交流耐壓試驗(yàn)一次成功率

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠電力維修大隊(duì)挑戰(zhàn)QC小組

(黑龍江大慶163511)

1 小組概況

表1為小組概況。

2 選擇課題

電力維修大隊(duì)要求：根據(jù)《交流耐壓試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》(CY4/DL011-2012)中規(guī)定,交流耐壓試驗(yàn)一次成功率達(dá)到90%。

電力維修大隊(duì)現(xiàn)狀：2012年交流耐壓試驗(yàn)共12603次,成功率僅為72.3%,低于指導(dǎo)書要求,變所停電時(shí)間延長64h(表2),增加員工勞動(dòng)強(qiáng)度。

選擇課題：提高交流耐壓試驗(yàn)一次成功率。

表1 小組概況

表22012 年交流耐壓試驗(yàn)不成功耗時(shí)統(tǒng)計(jì)表s

3 設(shè)定目標(biāo)

根據(jù)《交流耐壓試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》(CY4/DL011-2012)中的規(guī)定,制定小組目標(biāo)為交流耐壓試驗(yàn)一次成功率達(dá)到90%。

4 目標(biāo)可行性分析

查閱2012年交流耐壓試驗(yàn)工作記錄,將交流耐

1壓試驗(yàn)一次不成功進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類(表3)。

表32012 年交流耐壓試驗(yàn)一次不成功統(tǒng)計(jì)表

由表3(排列圖略)可看出,試驗(yàn)設(shè)備故障是導(dǎo)致交流耐壓試驗(yàn)一次不成功的癥結(jié)問題。只要解決癥結(jié)問題的80%,交流耐壓試驗(yàn)一次成功率就可提高到90.6%,(12603-3491+2877×80%)÷12603= 90.6%。

5 分析原因

小組集思廣益,針對試驗(yàn)設(shè)備故障導(dǎo)致交流耐壓試驗(yàn)一次不成功這個(gè)癥結(jié)問題進(jìn)行了分析,并繪制了關(guān)聯(lián)圖(圖1)。

找到6項(xiàng)末端因素：鱷魚夾耐壓能力差;變壓器內(nèi)部接點(diǎn)易開焊;被測設(shè)備接線方式多;接線柱損壞;沒絕緣支撐工具;缺少干燥設(shè)備。

6 確定主要原因

6.1 要因確認(rèn)一:鱷魚夾耐壓能力差

購買3種不同材質(zhì)、型號、規(guī)格相同的鱷魚夾各10個(gè)與目前使用的鐵鱷魚夾一起進(jìn)行模擬試驗(yàn),結(jié)果如表4。

結(jié)論：由表4看出紅銅鱷魚夾在3種不同耐壓等級中連接成功率均為100%,滿足《交流耐壓試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》(CY4/DL011-2012)中第2.0.2規(guī)定：連接成功率100%的要求,對試驗(yàn)設(shè)備故障影響不大,鱷魚夾耐壓能力差是非要因。

6.2 要因確認(rèn)二:變壓器內(nèi)部接點(diǎn)易開焊

利用給廠內(nèi)高壓設(shè)備做耐壓試驗(yàn)機(jī)會,將試驗(yàn)變壓器放在不同車型、車輛行駛在不同地段進(jìn)行測試,記錄如表5所示。

《交流耐壓試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》(CY4/DL011-2012)中第1.1.3規(guī)定：試驗(yàn)設(shè)備內(nèi)部接點(diǎn)開焊率≤0.1%。

圖1 試驗(yàn)設(shè)備故障關(guān)聯(lián)圖

表4 不同材質(zhì)鱷魚夾模擬連接耐壓試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

結(jié)論：由表5中可以看出試驗(yàn)變壓器內(nèi)部接點(diǎn)開焊率高達(dá)18.8%,遠(yuǎn)大于規(guī)程的規(guī)定,對試驗(yàn)設(shè)備故障影響大,試驗(yàn)變壓器內(nèi)部接點(diǎn)易開焊是要因。

6.3 要因確認(rèn)三:被測設(shè)備接線方式多

不同開關(guān)柜接線方式不一樣,2013年2月27日,抽取446條回路的目視卡讓試驗(yàn)工說出被測設(shè)備接線方式,正確率達(dá)100%。

對被測設(shè)備不同接線方式進(jìn)行接線試驗(yàn)如表6所示。

結(jié)論：現(xiàn)場驗(yàn)證被測設(shè)備接線方式多對試驗(yàn)設(shè)備故障影響程度不大,因此是非要因。

6.4 要因確認(rèn)四:接線柱損壞

小組共進(jìn)行50次模擬試驗(yàn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況如表7所示。

結(jié)論：《交流耐壓試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》(CY4/ DL011-2012)中第1.0.6規(guī)定：試驗(yàn)接線柱完好率99.9%,由統(tǒng)計(jì)表可以看出接線柱完好率低于規(guī)程15.9%,對試驗(yàn)設(shè)備故障影響大,接線柱損壞是要因。

6.5 要因確認(rèn)五:沒絕緣支撐工具

《交流耐壓試驗(yàn)危險(xiǎn)點(diǎn)控制措施》(CY4/DL012-2012)中第2.02規(guī)定：高壓引線與被試品安全距離≥100mm,要使用絕緣物支持固定(圖2)。

目前試驗(yàn)變壓器和高壓引線放在木凳上進(jìn)行試驗(yàn),木凳無法固定和調(diào)節(jié)高壓引線高度,每試驗(yàn)完一相,要搬動(dòng)變壓器和木凳來找正高壓引線與被試設(shè)備的安全距離。

表5 變壓器內(nèi)部接點(diǎn)開焊測試表

表6 不同接線方式接線試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

表7 接線柱模擬試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

圖2 用木凳做絕緣支撐工具實(shí)物圖

對不同型號的真空斷路器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn),并記錄數(shù)據(jù)如表8所示。

結(jié)論：試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,由于沒絕緣支撐工具,交流耐壓試驗(yàn)一次成功率為75%,對試驗(yàn)設(shè)備故障影響程度大,沒絕緣支撐工具是要因。

6.6 要因確認(rèn)六:缺少干燥設(shè)備

經(jīng)調(diào)查22座變電所都配備了干燥設(shè)備,小組使用加濕器加大環(huán)境濕度,檢測干燥設(shè)備是否完好,記錄環(huán)境濕度如表9所示。

結(jié)論：22座變電所干燥設(shè)備完好,空氣相對濕度滿足《交流耐壓試驗(yàn)危險(xiǎn)點(diǎn)控制措施》(CY4/ DL012-2012)中第3.9規(guī)定：空氣相對濕度不高于80%Rh條件下進(jìn)行的要求(表10,折線圖略),對試驗(yàn)設(shè)備故障影響不大,缺少干燥設(shè)備是非要因。

表8 高壓引線與被試品安全距離試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

表9 變電所干燥設(shè)備統(tǒng)計(jì)及濕度測試統(tǒng)計(jì)表

表1022 座變電所環(huán)境濕度測試前后對比

通過對6個(gè)末端因素的驗(yàn)證,試驗(yàn)設(shè)備故障導(dǎo)致交流耐壓試驗(yàn)一次不成功要因有：變壓器內(nèi)部接點(diǎn)易損壞;接線柱損壞;沒絕緣支撐工具。

7 制定對策

小組針對找出的3條要因分別進(jìn)行方案選擇。

7.1 變壓器內(nèi)部接點(diǎn)易損壞

表11為變壓器防震箱材質(zhì)綜合評價(jià)表。

7.2 接線柱易損壞

表12為接線端子選擇評價(jià)表。

7.3 沒有絕緣支撐工具

表13為絕緣支撐工具連接方式選擇評價(jià)表。選擇：鐵防震箱;全絕緣插接式接線端子;伸縮式絕緣支撐工具。

7.4 根據(jù)方案選擇制定對策表

表14為對策表。

8 對策實(shí)施

8.1 實(shí)施一:設(shè)計(jì)變壓器防震箱

8.1.1 根據(jù)變壓器尺寸,繪制防震箱示意圖

圖3為防震箱整體與箱蓋示意圖。

8.1.2 防震箱材料統(tǒng)計(jì)

表15為防震箱材料統(tǒng)計(jì)表。

8.1.3 根據(jù)示意圖制作防震箱

防震箱分箱體和箱蓋兩部分,箱體四角焊有E型螺母板,箱蓋鉆有對應(yīng)的4個(gè)圓孔,用于箱體和箱蓋的組合,并在箱體內(nèi)側(cè)焊2個(gè)對應(yīng)小擋板,增加箱蓋與箱體的穩(wěn)固性(圖4)。

表11 變壓器防震箱材質(zhì)綜合評價(jià)表

表12 接線端子選擇評價(jià)表

表13 絕緣支撐工具連接方式選擇評價(jià)表

表14 對策表

小組在試驗(yàn)變壓器輸入端引出兩根線,在箱蓋上鉆直徑25mm圓孔,將升壓指示紅燈嵌在箱蓋上。這樣,升壓試驗(yàn)時(shí),就可直觀地看到試驗(yàn)變壓器是否有所升電壓。

8.1.4 在變壓器與防震箱間加裝苯板

為增加防震箱抗震性能,在防護(hù)箱與變壓器間加裝7mm厚苯板。

圖3 防震箱整體與箱蓋示意圖

表15 防震箱材料統(tǒng)計(jì)表

圖4 變壓器防震箱實(shí)物圖

8.1.5 選擇不同車型、不同路面對防震箱的內(nèi)部接點(diǎn)進(jìn)行測試

由表16可以看出,16次的測試沒有發(fā)生變壓器內(nèi)部接點(diǎn)開焊現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部接點(diǎn)開焊≤0.1%的分目標(biāo)值。

結(jié)合檢修,防震箱在20座變電所檢修試驗(yàn)及廠內(nèi)施工中進(jìn)行了應(yīng)用,均未出現(xiàn)變壓器內(nèi)部接點(diǎn)開焊的現(xiàn)象,該措施有效。

8.2 實(shí)施二:設(shè)計(jì)內(nèi)置全絕緣插接式接線端子

8.2.1 繪制接線端子接線圖

圖5為接線端子接線圖。

表16 變壓器防震箱內(nèi)部接點(diǎn)測試表

圖5 接線端子接線圖

8.2.2 根據(jù)方案選擇內(nèi)置全絕緣插接式接線端子

內(nèi)置全絕緣插接式接線端子15個(gè),考慮到試驗(yàn)接線的直觀、快速、準(zhǔn)確性,將試驗(yàn)控制箱與試驗(yàn)變壓器的接線端子顏色相對應(yīng)(圖6)。

8.2.3 按接線圖安裝、焊接接線柱與接線端子

用2.5mm2銅芯線將接線柱與全絕緣試驗(yàn)端子連接,并且用電烙鐵焊牢(圖7~10)。

圖6 接線端子內(nèi)部實(shí)物圖

8.2.4 檢驗(yàn)連接達(dá)標(biāo)情況

在模擬變進(jìn)行試驗(yàn),檢驗(yàn)連接是否緊密、完好率能否達(dá)標(biāo)。

由統(tǒng)計(jì)表17可以看出內(nèi)置全絕緣插接試驗(yàn)端子完好率達(dá)100%,實(shí)現(xiàn)接線端子完好率99.9%的分目標(biāo),該措施有效。

圖7 導(dǎo)線連接試驗(yàn)端子圖

圖8 焊接試驗(yàn)端子圖

圖9 控制箱接線端子新舊對比圖

8.3 實(shí)施三:研制可吸附伸縮型絕緣支撐工具

8.3.1 設(shè)計(jì)可吸附伸縮型絕緣支撐工具簡圖圖11為可吸附伸縮型絕緣支撐工具簡圖。

8.3.2 利用廢舊電臺天線底座,實(shí)現(xiàn)垂直固定可伸縮絕緣拉桿的功能把廢舊的10kV高壓驗(yàn)電器手柄部分嵌在電臺底座上,為使可伸縮絕緣桿和電臺底座結(jié)合更緊密,

連接部位用0.5mm絕緣護(hù)套塑好(圖12~14)。

圖10 變壓器接線端子新舊對比圖

表17 內(nèi)置全絕緣插接端子損壞統(tǒng)計(jì)表

圖11 可吸附伸縮型絕緣支撐工具簡圖

8.3.3 制作高壓引線U型支撐架

將2mm厚鋁壓接管壓扁,一端鋸成上底為5mm,下底為11mm的梯形,另一端將驗(yàn)電器帶內(nèi)扣的探針頭部壓在壓接管內(nèi),制成U型支撐架,并外塑0.5mm絕緣護(hù)套(圖15、圖16)。

圖1210 kV高壓驗(yàn)電器實(shí)物圖

圖13 電臺底座實(shí)物圖

圖14 底座與驗(yàn)電器組合實(shí)物圖

圖15 U型支撐架示意圖

圖16 U型支撐架實(shí)物圖

8.3.4 電氣絕緣安全工具試驗(yàn)

2013年5月3日,在試驗(yàn)班對新研制的支撐工具進(jìn)行耐壓試驗(yàn),無擊穿、過熱現(xiàn)象,滿足《電業(yè)安全工作規(guī)程》(DL408-1991)中常用電氣絕緣工具試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求(表18)。

表18 絕緣支撐工具交流耐壓試驗(yàn)表

表19 高壓引線與被試品安全距離試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

表20 高壓引線與被試品安全距離試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

圖176 kV絕緣支撐工具制作圖

8.3.5 檢驗(yàn)新工具支撐和固定情況

2013年5月3日,小組在模擬變對新研制的可吸附伸縮型絕緣支撐工具進(jìn)行試驗(yàn),檢驗(yàn)該工具支撐高壓引線的情況,試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表19所示。

為了保證試驗(yàn)導(dǎo)線在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),小組又制作了6kV絕緣支撐工具,放在開關(guān)柜內(nèi)支撐高壓引線,以減少弧垂。取消手柄和聲光報(bào)警部分,將絕緣拉桿原手柄部分嵌在磁性底座上(圖17)。

采用廢舊接線端子制成U型支撐架,固定在絕緣拉桿頭部。2013年5月9日,小組在模擬變對新研制的2個(gè)可吸附伸縮型絕緣支撐工具進(jìn)行試驗(yàn),檢驗(yàn)該工具支撐高壓引線的情況,試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表20所示。

結(jié)合檢修,可吸附伸縮型絕緣支撐工具在16座變電所交流耐壓試驗(yàn)中進(jìn)行應(yīng)用。

經(jīng)過跟蹤調(diào)查,使用可吸附伸縮型絕緣支撐工具后,沒有發(fā)生因安全距離不夠而導(dǎo)致交流耐壓試驗(yàn)一次不成功的問題,該措施有效。

9 效果檢查

9.1 目標(biāo)完成情況

全部對策實(shí)施后,小組對2013年5月10日~ 12月31日交流耐壓試驗(yàn)一次成功率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),共做交流耐壓試驗(yàn)9742次,試驗(yàn)一次成功9235次,成功率達(dá)94.8%,高于小組制定的目標(biāo)4.8%,實(shí)現(xiàn)了小組的目標(biāo)(柱狀圖略)。

小組對改進(jìn)后的交流耐壓試驗(yàn)一次不成功進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),試驗(yàn)一次不成功總數(shù)由實(shí)施前的3491次下降為507次,試驗(yàn)設(shè)備故障已很好地解決,由主要影響因素降為次要因素(表21,排列圖略)。

表21 活動(dòng)后交流耐壓試驗(yàn)一次不成功統(tǒng)計(jì)表

9.2 經(jīng)濟(jì)效益

2013年3月18日~12月31日節(jié)約鐵質(zhì)鱷魚夾9742個(gè),每個(gè)鱷魚夾4元,節(jié)約材料費(fèi)38968元;變壓器防震箱延長試驗(yàn)變壓器使用壽命10年,試驗(yàn)變壓器價(jià)格為20000元,使用年限為20年,已使用8年,按15%折舊,節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益：(20000÷20) ×10×(1-15%)＝8500元;節(jié)約手車開關(guān)動(dòng)觸頭16個(gè),每觸頭7500元,節(jié)約120000元;節(jié)約試驗(yàn)設(shè)備一臺,每臺25000元;2012年廠內(nèi)施工單位驗(yàn)收時(shí),試驗(yàn)變壓器內(nèi)部接點(diǎn)損壞92次,節(jié)約重復(fù)臺班92個(gè),節(jié)約人工184個(gè),每個(gè)臺班360元,每個(gè)人工120元,節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益：92×360＋184×120＝55200元。

成本支出：內(nèi)置全絕緣插接式接線端子：15個(gè),每個(gè)0.3元;銅鱷魚夾：10個(gè),每個(gè)12元;不銹鋼鱷魚夾：10個(gè),每個(gè)2.5元;鍍鋅鱷魚夾：10個(gè),每個(gè)2.0元。成本共計(jì)：15×0.3＋10×12＋10×2.5＋10×2.0= 169.5元。

共節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益：38968+120000+25000+ 8500+55200-169.5=247498.5元。

9.3 社會效益

本次活動(dòng)解決了工作中的實(shí)際問題,提高了試驗(yàn)的可靠性、安全性。縮短檢修、試驗(yàn)時(shí)間共：(3491-507)次×66s÷3600s=54.7h。

10 鞏固措施

1)將可吸附伸縮型絕緣支撐工具、試驗(yàn)變壓器防護(hù)箱和內(nèi)置全絕緣插接式接線端子圖紙存檔。

2)完善《交流耐壓試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》(CY4/DL 011-2012)中7.1.2條、7.1.3條、7.1.4條。

3)成果推廣：2014年1月至5月30日可吸附伸縮型絕緣支撐工具在一次電流試驗(yàn)、避雷器試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、開關(guān)機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)、接觸電阻測試、絕緣電阻測試、儀表校驗(yàn)、懸掛標(biāo)牌,安全遮攔固定中推廣使用。

11 總結(jié)和下一步打算

通過本輪活動(dòng),小組在團(tuán)隊(duì)精神、質(zhì)量意識和工作熱情上比活動(dòng)前有所進(jìn)步;QC工具運(yùn)用技巧上有明顯提高;創(chuàng)新精神有所提高;改進(jìn)意識有待提高。

由表21(排列圖略)可以看出,被試品故障排在首位,成為癥結(jié)問題,2014年小組將以《降低交流耐壓試驗(yàn)被試品故障率》為課題,展開新一輪的PDCA循環(huán)。

■成果點(diǎn)評

優(yōu)點(diǎn)：活動(dòng)過程符合PDCA科學(xué)程序,分析問題注重運(yùn)用事實(shí)和數(shù)據(jù),層次清楚,邏輯性較強(qiáng),統(tǒng)計(jì)工具運(yùn)用比較準(zhǔn)確恰當(dāng)。

不足之處：在要因確認(rèn)環(huán)節(jié),采取模擬試驗(yàn)方法不夠恰當(dāng)。應(yīng)該采取現(xiàn)場調(diào)查確認(rèn),如從維修臺帳信息,獲取更換零部件的種類和數(shù)量,再分析末端因素是否是要因,既避免模擬試驗(yàn)造成的浪費(fèi),又用事實(shí)作依據(jù)。另外,經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算存在理論推算現(xiàn)象,如：“變壓器防震箱延長試驗(yàn)變壓器使用壽命10年帶來的效益”等,應(yīng)該只計(jì)算活動(dòng)期間產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

左學(xué)敏

2014-09-16