提高穿管電纜故障定位精度(示例)

1、提高穿管電纜故障定位精度一、小組概況：小組名稱配電班QC小組成立日期2005.01發(fā)布人卞瑞濤所在部門張店供電部課題類型攻關型組長王新孚注冊號ZQ2005-028登記日期2005.01成員人數9 人TQC教育學習情況48小時活動次數18活動時間2005.01-2005.09小組成員姓名性別年齡文化程度職務及職稱小組職務組內分工王新孚男35大專經理組長組織領導郭東升男37大專副經理組員技術指導李慶民男38大專主任組員技術顧問李國成男28大專副班長副組長方案設計韓永男35大專班長副組長組織協(xié)調孫波男32大專資料員組員活動實施卞瑞濤男32大專班員組員組織落實劉鵬男27大專班員組員活動實施李小龍男29

2、大專班員組員活動實施制表：李國成 制表日期：2005.1專業(yè)知識與術語聲測法：是用高壓直流試驗設備向電容充電（充電電壓高于擊穿電壓）。再通過球間隙向故障線芯放電，利用故障點放電時產生的機械振動聽測故障點的具體位置。穿管電纜：是在電纜的敷設過程中在電纜外層用大于電纜直徑的直管進行保護，其主要材質有PVC管、鋼管等。本課題限于PVC管的范圍。首先我們看一下電纜故障查找流程圖：發(fā)現(xiàn)故障用時：0.5小時巡線用時：0.5小時判斷故障線段用時：0.5小時故障測距用時：1小時故障定點挖掘根據現(xiàn)場環(huán)境否確定故障點用時：0.5小時是用時：2小時制作中間頭恢復供電用時：1小時制圖：韓勇 日期：2005年1月 通過

3、流程圖可以看出，如果電纜故障定位誤差過大將延長故障線路的停電時間公 司 要 求二、選題理由：2005年公司供電可靠性指標要求城區(qū)99.995%理由公司對社會承諾“市區(qū)電網故障5小時恢復供電”隨著經濟的發(fā)展，用戶對供電質量的要求越來越高，而由于電纜故障定位精度低，延長了故障線路的停電時間。用 戶 需 要理由現(xiàn) 狀理由穿管電纜故障定位誤差平均在4米以上，同時穿管故障探測時間長也影響了班組的正常工作。提高穿管電纜定位精度確定課題三、現(xiàn)狀調查：現(xiàn)狀調查一：我們分別對2002年、2003年、2004年中發(fā)生的76次電纜故障定位誤差按照敷設方式分類進行了統(tǒng)計。2002年10kv穿管電纜故障統(tǒng)計表序號故障線

4、路故障定位誤差（m）1城建線32市開線63學院線44九級線55淄學線36政開線67文化線38華光線2.59北工線6.510東配線211東城線5.512人東線613開元II線5.514柳泉線415三廠線116健康線417興學線518文化線319建安線420區(qū)委線5.521冶金I線522理工線623石化線5.5平均誤差4.39 m/次2003年10kv穿管電纜故障統(tǒng)計表序號故障線路故障定位誤差（m）1城建線32市開線5.53學院線84九級線6.55淄學線56政開線37文化線5.58華光線59北工線410東配線211東城線6.512人東線413開元II線514柳泉線615三廠線2平均誤差4.73 m

5、/次2004年10kv穿管電纜故障統(tǒng)計表序號故障線路故障定位誤差（m）1湖田線42東干線33昌盛線44羅井線65北工線26馬農線5.57衛(wèi)固線68中埠線59農機線410祥和線311白家線312大徐線613天華線5.514南配線615市府II線616市東線217鳳凰線318人大線6.519健康線3平均誤差4.39 m/次2003年10kv直埋電纜故障統(tǒng)計表序號故障線路故障定位誤差（m）1昌國線1.32南配線1.43食品線1.54西干線1.85石化線0.9平均誤差1.38m/次2002年10kv直埋電纜故障統(tǒng)計表序號故障線路故障定位誤差（m）1開元II線22淄學線2.53理工線24華光線1.55張

6、房線2平均誤差2 m/次2004年10kv直埋電纜故障統(tǒng)計表序號故障線路故障定位誤差（m）1煤井I線0.92冶金II線0.83泗河線0.74新華線1.15衛(wèi)固線0.86南路線1.27棉紡線0.88調度線19城西線0.9平均誤差0.91 m/次統(tǒng)計：韓勇 制表：李小龍 日期：2005年1月現(xiàn)狀調查二：我們對上述數據進行了統(tǒng)計，繪制下表：2002年-2004年穿管電纜故障誤差統(tǒng)計表年份2002年2003年2004年平均誤差（m/次）4.394.734.392002年-2004年穿管敷設電纜故障平均誤差4.5 m/次制表：卞瑞濤 日期：2005年1月 2002年-2004年直埋電纜故障誤差統(tǒng)計表年份

7、2002年2003年2004年平均誤差（m/次）21.380.912002年-2004年直埋敷設電纜故障平均誤差1.43（m/次）制表：李小龍 日期：2005年1月 根據統(tǒng)計表，我們繪制了柱狀圖：制圖：韓勇 日期：2005年1月結論：穿管敷設電纜故障查找平均誤差4.5m/次，直埋敷設電纜故障查找平均誤差1.43m/次?，F(xiàn)狀調查三：我們對2002年-2004年間發(fā)生的57次穿管電纜故障定位誤差的原因進行了深入分析：見下表：時間因素2002年2003年2004年次數定點設備測量誤差18121545測距誤差2114現(xiàn)場環(huán)境2013操作失誤1102其他0123合計23151957制表：李國成 日期：2

8、005年2月 根據統(tǒng)計表我們繪制了頻次表，如下表：序號因素頻數累計頻數頻率累計頻率1定點設備測量誤差454578.9%78.9%2測距誤差4497%85.9%3現(xiàn)場環(huán)境3525%91.2%4操作失誤2544%94.7%5其他3575%100%制表：李國成 日期：2005年2月 100020406080100定點設備測量誤差現(xiàn)場環(huán)境測距誤差操作失誤其它78.985.991.294.7制圖：李國成 日期：2005年2月結論：造成穿管電纜定位精度低的主要原因是定點設備測量誤差大四、活動目標及可行性分析：1、活動目標：我們的目標是解決定點設備測量誤差大的問題，將穿管電纜故障定位誤差由4.5米/次降低到

9、1.5米/次目 標 31活 動 目 標4.5米1.5米現(xiàn) 狀將穿管故障定位誤差降低為1.5米/次 5制圖：李國成 日期：2005年2月2、可行性分析：分析一：小組使用的故障測試儀1999年購進的，經過多年使用能夠熟練對儀器進行操作。分析二：通過統(tǒng)計直埋敷設的電纜定位精度可以達到1.43米/次。分析三：通過現(xiàn)狀調查得出在2002年三廠線故障定位誤差可以做到1米以內，鑒于電纜故障測試具有巧合性，所以我們將目標值定為1.5米/次。定點設備存在盲區(qū)人 員設 備方 法環(huán) 境沒有電纜臺帳業(yè)務不熟悉工作人員判斷失誤惡劣天氣影響鄰近各種管線敷設環(huán)境復雜噪音干擾定點方法單一接線方法不正確無電纜走經圖定點儀持續(xù)使

10、用時間短外部接線復雜技術水平參差不齊五、原因分析：減少故障定位誤差制圖：卞瑞濤 日期：2005年3月六、要因確認：要因確認一：人員判斷失誤經調查，小組成員能夠熟練掌握試驗設備的使用，2002年至2004年發(fā)生的76次穿管電纜故障中因判斷失誤而延誤送電的情況僅有1例。非要因2005年，車間分兩次組織全班人員到電纜故障測試儀生產廠家學習電纜測試技術，學習合格后進行了考試?？荚嚦煽內亢细??？荚嚦煽円娤卤恚阂虼_認二：儀器使用不當非要因2005年度電纜故障測試培訓班考試成績表序號姓名成績序號姓名成績1李慶民937李小龍942郭東升958卞瑞濤933李波909譚啟旺924劉亞林9210韓勇905劉鵬8

11、911王世明916李國成9012孫波89制表：卞瑞濤 日期：2005年3月 非要因班組各種基礎資料健全，配電線路臺帳、電纜臺帳一直隨時更新，可以為電纜故障測試提供準確的技術資料。要因確認三：沒有電纜臺帳要因確認四：定點儀持續(xù)使用時間短經過測試，現(xiàn)有的定點儀在不開背光的情況下，可持續(xù)使用時間為1個小時，如果夜間測試，持續(xù)使用時間為35分鐘。不能滿足電纜測試的需要。要因要因確認五：定點設備存在盲區(qū)定點儀測試直埋電纜示意圖圖中紅色圈為故障點，故障點放電聲波呈放射狀，可以被地面的儀器接收。結論：可以準確定位地面定點設備電纜定點儀測試穿管電纜示意圖圖中紅色圈為故障點，藍色線條為聲波折射信號，由于電纜護管

12、的的存在聲波呈不規(guī)則折線傳播，聲音信號無法接受。結論：不能準確定位地面定點設備電纜護管電纜要因現(xiàn)有的電纜定位設備對于直埋電纜效果較好，但對于穿管電纜無法精準定位。要因確認六：定點方法單一現(xiàn)有的定點方法是聲測法，方法單一也直接導致了定點誤差過大。要因要因確認七：外部接線復雜非要因小組經過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，沒有因外部接線復雜而造成延誤故障查找。要因確認八：惡劣天氣影響天氣因素具有突發(fā)性和不可控的特點。非要因要因確認九：噪音干擾非要因由于配電線路的電纜多敷設在城區(qū)道路附近，所以外界噪音較大，給電纜的定點造成一定困難。但由于電纜故障點放電聲音具有較強的穿透力，如果測試人員采用頭戴式耳機分辨，是可以準確定位的。

13、要因確認十：相鄰各種管線城區(qū)地下各種管線錯綜復雜，給故障電纜的挖掘工作帶來很大困難，但是此因素不是小組成員能夠解決的。非要因通過要因確認我們可以得出，造成故障定位誤差的主要原因有以下幾點：1、定點儀持續(xù)使用時間短3、定點方法單一2、定點設備存在盲區(qū)七：制定對策：（一）、對策的評價選定 為了制定出最經濟、最有效的對策，小組成員召開了頭腦風暴會議，針對每條要因都提出了多種對策，并對每種都進行了評價選擇，如下：序號要因對策方案評價內容評價得分是否采用難易度0.1經濟性0.2需用時間0.2預計效果0.51定點儀持續(xù)使用時間短1、更換定點儀3.82、更換電池4.42定點設備存在盲區(qū)1、更換進口設備3.6

14、2、改進定點設備4.23定點方法單一1、購置新型設備2.62、探索一種新方法4.4（5分） （3分） （1分） 制表：李國成 日期：2005年3月4日 （二）、制定對策表 對策選定后，小組成員又運用各自的技術、知識和經驗，經過反復討論制定了對策表如下：對 策 表序號要 因對策目標措施實施人完成日期1定點儀持續(xù)使用時間短更換電池持續(xù)使用3小時1、 查看電池容量2、 更換新電池王新孚李慶民李國成韓永孫波2005/6/302定點設備存在盲區(qū)改進定點設備定點時間縮短到3小時研制一種基于磁場變化定點的新型設備。郭東升劉鵬李小龍2005/6/303定點方法單一探索新方法定點誤差1.5米以內發(fā)明一種新的定點

15、方法郭東升韓永卞瑞濤2005/6/30制表：韓勇 制表時間：2005.3.20八：對策實施：對策實施一：定點儀持續(xù)使用時間短現(xiàn)有的T-504型定點儀購置于1999年，由于長時間使用內部電池老化，造成持續(xù)使用時間短，小組成員核對了電池型號后與廠家進行了聯(lián)系，重新購買了新電池并進行了更換，經過實地測試，更換電池后的定點儀持續(xù)使用時間達到三小時，可以滿足測試的需要。老化的電池組新更換的電池組對策實施二：定點設備存在盲區(qū)通過要因確認可以看出對于穿管電纜的故障聲測法已經不能滿足故障電纜定位的需要，在小組成員的測試過程中，發(fā)現(xiàn)聲音信號無法穿透PVC護管，但磁場信號是可以傳到地面上的，由于原有定點設備只能對

16、磁場信號進行初步判斷，無法對磁場信號精準分析。我們采用示波器對故障點附近的磁場信號進行放大，如下圖：故障點前的波形故障點后的波形通過示波器我們發(fā)現(xiàn)，故障點前后磁場的極性是相反的，如果用一種磁場信號探測裝置，對故障電纜沿線進行磁場信號極性及信號幅值進行測量，通過檢測磁場信號極性和幅值的變化，就可以確定故障點的方向和具體位置。這種方法我們稱為“同步磁場定向定位法”。依據這種方法，小組成員與廠家聯(lián)合研究制作了一種新型的以磁場變化為主要判斷依據的定點設備DLD-201。2005年8月該設備研制成功并申請了國家專利，下面是一次查找故障點實例：2005年9月22日，馬尚變10Kv華光線電纜故障，該電纜為穿

17、管電纜全長350米，故障測距為140米，采用老式定點設備，現(xiàn)場無法定點，采用同步磁場測量裝置進行定點，在電纜始端施加一個高壓脈沖信號，用DLD-210測量裝置沿電纜路徑查找，在142米處，有一明顯的方向變化，如圖所示，開挖后發(fā)現(xiàn)故障點在142.8米處。故障定點一次成功，查找故障用時2小時，定位誤差0.8米。故障定位示意圖活動后：通過新設備的應用，故障查找時間縮短到2小時。對策實施三：定點方法單一當出現(xiàn)電纜故障時，故障點放電，放電聲沿電纜護管傳播，定點儀在地面是無法監(jiān)聽的，但是電纜在敷設過程中每隔50-80米預留一個觀察井，在觀察井內的電纜護管出口處是可以聽到放電聲的，小組成員利用這一點，研究了

18、一套計算公式：1#井2#井t1t2L1L2定點儀定點儀tLt1/t2=L1/L2L= L1+L2說明：圖中紅色點為故障點。t為聲波從1#井穿到2#井的時間L為1#井到2#井的總長t1為故障點放電聲傳到1#井口的時間。t2為故障點放電聲傳到2#井口的時間。L1為故障點距1#井口的距離。L2為故障點距2#井口的距離我們只要求出L1或L2的值就可以知道故障點距井口的距離。 公式中L、t1、t2都可以通過測量得知，所以通過這個方法可以準確的查出故障點的具體位置。下面請看一個故障實例：2005年9月8日，馬尚變電站10Kv世瑞線電纜故障，該電纜為穿管電纜全長643米，故障測距結果為141米，現(xiàn)場查找，在

19、130米和180米處，有兩個電纜井，打開進入后，能夠聽到電纜放電，將定點儀放置電纜上，如圖所示，在130米處井，測試到的聲音波形距離零點7*0.2毫秒，在180處井測試，聲音波形距離零點17*0.2毫秒，實際測量兩井之間的距離為47米，按照7：17=x:(47-x)，計算得出x=13.7米。在143.7米處開挖，發(fā)現(xiàn)故障點在143.2米處，故障定位誤差0.5米?；顒雍螅和ㄟ^采用新方法，故障定位精度可以控制在1.5米以內。九：效果對比及效益分析：（一）、檢查效果：我們對2005年7-9月間發(fā)生的10kv穿管電纜故障定位誤差進行了統(tǒng)計，見下表：2005年7-9月10kv穿管電纜故障統(tǒng)計表序號故障線

20、路電纜全長(m)故障定位距離(m)實際故障點距離(m)故障點誤差(m)1華光線350142142.80.82理工線765342343.21.23世瑞線643143.7143.20.54張房線86026626515文化線536211211.60.6平均誤差0.82米/次統(tǒng)計：李小龍 制表：韓勇 日期：2005.9通過對策實施提高了穿管電纜故障定位精度，故障定位誤差由原4.5米/次縮短為0.82米/次，實現(xiàn)了預期目標。（二）、效益分析1、經濟效益：2005年7-9月共發(fā)生10kv電纜故障5起，平均每起故障縮短停電時間4小時，按每條線路平均負荷4800kw計算，得出以下結果：序號經濟效益分析1同時期

21、減少損失電量5起故障4800kw4小時=96000KWh2每千瓦時電量電價收入按0.52元計算，避免因停電造成的經濟損失為96000KWh0.52元/KWh=49920元3本次活動的費用為：4000元（材料費）+ 1000元（人工費） = 5000元4同時期減少經濟損失合計49920元5000元 = 44920元核算李國成復核郭東升審批王新孚時間2005-102、無形效益分析（1）提高了供電可靠性，增強了網絡供電能力，保證了用戶的正常用電，有利于我供電公司在社會中樹立良好的企業(yè)形象。（2）本課題具有推廣價值，已經在淄博供電公司推廣應用。并通過電纜故障測試儀的生產廠家在全國進行推廣，取得了較好的反響。（3）小組與廠家研制的“