降低主變溫度表的故障率(東莞供電局)

1、東莞供電局2009-2010年QC活動(dòng)降低主變溫度表的故障率 試驗(yàn)研究所電測(cè)試驗(yàn)班QC小組2010年02月一、前言變電站溫度表主要用途是測(cè)量與控制主變工作情況，因此主變溫度表故障存在缺陷將直接關(guān)系到主變的正常運(yùn)行。根據(jù)東莞供電局生產(chǎn)要求，必須保證設(shè)備正常運(yùn)行。 圖1:溫度表的結(jié)構(gòu)及電氣連接圖 主變溫度表主要由毛細(xì)管、溫包、可調(diào)電阻、軸承彈簧管、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、信號(hào)輸出模塊等構(gòu)成；當(dāng)溫包受熱時(shí)，感溫介質(zhì)受熱膨脹產(chǎn)生的體積增量，通過毛細(xì)管傳遞到彈性元件上，使彈性元件端部產(chǎn)生角位移來帶動(dòng)指針指示被測(cè)溫度值并帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)輸出電信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)冷氣系統(tǒng)的投入，對(duì)變壓器進(jìn)行降溫，從而保證主變正常運(yùn)行。二、小組概況

2、小組簡(jiǎn)介小組狀況（表一）課題名稱降低主變溫度表的故障率小組名稱電測(cè)試驗(yàn)班QC小組成立時(shí)間2009.04活動(dòng)時(shí)間2009.04-2010.01活動(dòng)類型問題解決型小組成員情況表小組成員（表二）姓名性別文化程度職務(wù)小組職務(wù)小組分工TQC學(xué)時(shí)鐘燕芬女本科副主任技術(shù)指導(dǎo)過程指導(dǎo)25謝偉倫男本科主管技術(shù)指導(dǎo)統(tǒng)籌策劃25胡秋蘭女中專班長(zhǎng)技術(shù)指導(dǎo)過程監(jiān)控25曾鏡全男大專副班長(zhǎng)技術(shù)指導(dǎo)過程監(jiān)控25謝培成男本科班員組長(zhǎng)組織實(shí)施25李聯(lián)英女中專班員組員實(shí)施執(zhí)行25譚惠英女中專班員組員實(shí)施執(zhí)行25陳蔚茹女大專班員組員實(shí)施執(zhí)行25馮淑霞女本科班員組員收集數(shù)據(jù)25霍嘉文男本科班員組員收集數(shù)據(jù)25制表人: 馮淑霞 制表日期

3、:2009年4月三、選題理由保證設(shè)備正常運(yùn)行東莞局要求部門規(guī)定運(yùn)行設(shè)備故障率不得5%2006年-2008年主變溫度表故障率統(tǒng)計(jì)表2006年2007年2008年溫度表故障數(shù)量355673溫度表總數(shù)量753815886故障率4.64%6.80%8.23%當(dāng)年故障率=當(dāng)年溫度表故障數(shù)量/當(dāng)年溫度表總數(shù)量×100%從上面統(tǒng)計(jì)表計(jì)算出平均每年的故障率為6.56%。存在問題 2006年-2008年主變溫度表故障率控制圖5% 選定課題降低主變溫度表的故障率四、現(xiàn)狀調(diào)查1、現(xiàn)狀調(diào)查一 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，變電站的不斷擴(kuò)建，變壓器設(shè)備中溫度表的數(shù)量和溫度表缺陷故障事件也急增。下面對(duì)2006至2008年

4、的溫度表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)： 753815886355607508008509002006年2007年2008年溫度表總數(shù)量故障的溫度表數(shù)量732006年-2008年主變溫度表故障率統(tǒng)計(jì)表2006年2007年2008年溫度表故障數(shù)量355673溫度表總數(shù)量753815886故障率4.64%6.8%8.23%2006年-2008年主變溫度表故障率控制圖5% 圖2:主變溫度故障統(tǒng)計(jì)圖表結(jié)論一：從上面的統(tǒng)計(jì)表和控制圖可以看到：2006年在運(yùn)行的溫度表有753個(gè)，故障的溫度表為35個(gè)，故障率為4.64%；2007年在運(yùn)行的溫度表有815個(gè)，故障的溫度表為56個(gè)，故障率為6.80%；2008年在運(yùn)行的溫度表有88

5、6個(gè)，故障的溫度表為73個(gè)，故障率為8.23%。 從上面的圖表不能找到癥結(jié)所在，小組決定對(duì)具有代表性和時(shí)效性的2008年溫度表的故障數(shù)據(jù)進(jìn)入深入調(diào)查。2、現(xiàn)狀調(diào)查二表1: 2008年主變溫度表的故障率統(tǒng)計(jì)表：序號(hào)溫度表的故障率高的原因故障數(shù)量比例1溫度表誤差大4460.3%2溫度表滲水912.3%3減震條松動(dòng)79.6%4毛細(xì)管漏壓34.1%5其它1013.7%主變溫度表故障率餅圖：圖3:主變溫度故障原因統(tǒng)計(jì)圖結(jié)論二：從2008年溫度表的故障率統(tǒng)計(jì)表和餅圖可以看到： 溫度表誤差大是溫度表故障率高的癥結(jié)所在。五、設(shè)定目標(biāo)1、設(shè)定目標(biāo)：根據(jù)部門要求，運(yùn)行設(shè)備故障率不得大于5%，所以將活動(dòng)目標(biāo)定為：將

6、主變溫度表的故障率降為5% 。圖4:活動(dòng)目標(biāo)對(duì)比圖2、可行性分析（1）QC小組通過對(duì)其他兄弟單位了解情況，兄弟單位2008年主變溫度表故障率都能控制在5%內(nèi)。（2）從現(xiàn)狀調(diào)查二統(tǒng)計(jì)表和餅圖可看出，溫度表故障率高的主要癥結(jié)是溫度表誤差大，占整個(gè)故障率的60.3%。所以，只要把溫度表誤差大的問題降低40%,那么得到主變溫度表故障率將從原來的8.23%降低到4.94%。因?yàn)?006年在運(yùn)行的溫度表有753個(gè)，故障的溫度表為35個(gè)，故障率為4.64%，當(dāng)時(shí)由溫度表誤差大引起的故障率占20.5%。從歷史的角度證明，溫度表誤差大的問題降低40%是可行的。數(shù)據(jù)解釋： (溫度表誤差大的比例60.3%-目標(biāo)值4

7、0%) +除了溫度表誤差大的其它原因的比例（1-60.3%） ×主變溫度表原來的故障率8.23%=得出的主變溫度表故障率4.94%即（60.3%-40%）+（1-60.3%） ×8.23%=4.94% 結(jié)論：將主變溫度表的故障率降為5%是可行的。六、原因分析溫度表誤差大 2009年4月15日，全體小組成員針對(duì)現(xiàn)狀調(diào)查中的癥結(jié)：溫度表誤差大，各抒已見，集思廣益，從人、設(shè)備、環(huán)境和方法四個(gè)方面入手，分析溫度表誤差大各方面可能造成故障的相關(guān)因素。繪成因果關(guān)聯(lián)圖：設(shè)備環(huán)境方法人溫度表電子電路影響升降溫校驗(yàn)時(shí)回程誤差大雨水暴 曬天 氣溫度表部件影響維護(hù)不到位電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)生 銹維護(hù)

8、人員沒有進(jìn)行定 檢維護(hù)技術(shù)水平落 后溫度表軸承彈簧管松 動(dòng)溫度表可調(diào)電阻阻值變大校驗(yàn)儀穩(wěn)定性差溫度表電流4-20mA輸出不穩(wěn)定傳送溫度信號(hào)的電纜受電磁干 擾溫度表內(nèi)部接線接觸不良無制定完善的設(shè)備定檢制 度沒有進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培 訓(xùn)圖5:原因分析樹圖 制圖人:謝培成 制圖日期2009年5月七、確定主因 為確保確認(rèn)結(jié)果的齊全性、正確性，真正找出主要原因，我們采用技術(shù)分析和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查相結(jié)合的方法，對(duì)8個(gè)末端因素進(jìn)行論證，請(qǐng)見要因論證表。表2:要因確認(rèn)計(jì)劃表序號(hào)末端原因確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)方法標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人完成日期1溫度表可調(diào)電阻阻值變大測(cè)量溫度表可調(diào)電阻阻值是否有偏大現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量查看記錄溫度表可調(diào)電阻阻值在1.0-2.0

9、馮淑霞2009年5月12日2傳送溫度信號(hào)的電纜受電磁干擾現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量溫度表4-20mA輸出是否正常，是否穩(wěn)定?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量輸出值在4-20mA內(nèi)且變化率5%李聯(lián)英2009年5月31日3溫度表內(nèi)部接線接觸不良查看溫度表內(nèi)部接線接觸是否良好?，F(xiàn)場(chǎng)查看表計(jì)內(nèi)部接線牢固，并外露率不超過2mm胡秋蘭2009年5月30日4溫度表軸承彈簧管松動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)檢查溫度表軸承彈簧管是否松動(dòng)現(xiàn)象現(xiàn)場(chǎng)檢查溫度表軸承彈簧管長(zhǎng)度6±1 mm霍嘉文2009年5月日5沒有進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)核對(duì)人力資源部隊(duì)小組成員的培訓(xùn)記錄查看培訓(xùn)檔案培訓(xùn)率為100%達(dá)標(biāo)率為100%陳蔚茹2009年5月14日6無制定完善的溫度表定檢制度查看定檢計(jì)劃和

10、執(zhí)行情況，查看相應(yīng)的制度查看工作記錄工作完成率為100%謝培成2009年5月26日7電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)生銹現(xiàn)場(chǎng)檢查電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是否卡住現(xiàn)場(chǎng)查看電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)回程誤差2曾鏡全2009年5月27日8校驗(yàn)儀穩(wěn)定性差查看校驗(yàn)儀送檢報(bào)告查看記錄校驗(yàn)儀100%合格譚惠英2009年5月30日制表人: 霍嘉文 制表日期:2009年5月以下是具體的驗(yàn)證過程：驗(yàn)證一：溫度表可調(diào)電阻阻值變大2009年5月12日小組成員馮淑霞查看了2008年更換前溫度表的資料，找到以往的工作記錄，并從中列舉出15個(gè)有可調(diào)電阻的溫度表，并統(tǒng)計(jì)阻值：01.01.21.41.61.82.012實(shí)際阻值（)最大范圍（)最小范圍（) 43

11、5678910 11 12 13 14 15 圖6:可調(diào)電阻實(shí)物 從上圖中可以看出：溫度表可調(diào)電阻阻值在規(guī)定的范圍1.0-2.0之內(nèi)，結(jié)論：阻值穩(wěn)定！非要因。驗(yàn)證二：傳送溫度信號(hào)的電纜受電磁干擾 2009年5月13日，小組成員李聯(lián)英現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)110kV鳳崗站#1主變溫度表，校驗(yàn)4-20mA模擬輸出時(shí)數(shù)值在3.35至3.50mA之間變化，如下圖所示。圖7:電纜干擾測(cè)量圖 針對(duì)110kV鳳崗站#1主變溫度表4-20mA模擬輸出值的變化，小組負(fù)責(zé)人李聯(lián)英要求進(jìn)一步查找，要求接下來的溫度表檢查工作各成員要多點(diǎn)注意，做好記錄。以下是2009年5月15日至2009年5月31日主變溫度表4-20mA模擬輸出值

12、數(shù)據(jù)表(表3)：工作地點(diǎn)主變溫度表4-20mA模擬輸出值平均值變化值變化率minmax（min+ max）/2max- min變化值/平均值110kV園嶺站#3主變9.569.819.6850.252.58%110kV凌屋站#2主變6.416.586.4950.172.62%220kV景湖站#1主變5.365.715.5350.356.32%110kV潢洲站#2主變12.1612.5312.3450.372.99%220kV莆心站#1主變7.367.617.4850.253.34%110kV威遠(yuǎn)站#2主變6.586.926.7500.345.04%110kV石排站#3主變7.457.847.6

13、450.395.10% 制表人: 李聯(lián)英 制表日期:2009年5月 從上表中可以看出：主變溫度表4-20mA模擬輸出值在規(guī)定的范圍4-20mA之內(nèi)變化率超出5%。結(jié)論：要因。驗(yàn)證三：溫度表內(nèi)部接線接觸不良 我們每次工作完成之前都由工作負(fù)責(zé)人檢查接線，保證接線正確，牢固，如下圖。所以這是非要因。圖8:溫度表內(nèi)部接線圖驗(yàn)證四：溫度表軸承彈簧管松動(dòng)2009年5月13日至2009年5月31日小組成員霍嘉文開始對(duì)溫度表軸承彈簧管的長(zhǎng)度開始進(jìn)行測(cè)量記錄。工作地點(diǎn)第一次測(cè)量mm第二次測(cè)量mm第三次測(cè)量mm平均數(shù)mm110kV園嶺站#3主變油溫表6.096.086.096.087110kV園嶺站#3主變繞組表

14、6.096.096.096.090110kV凌屋站#2主變油溫表6.156.136.136.137110kV凌屋站#2主變繞組表6.156.146.136.140220kV景湖站#1主變油溫表6.206.196.196.193220kV景湖站#1主變油溫表6.216.216.226.213220kV景湖站#1主變繞組表6.206.196.216.200220kV莆心站#1主變油溫表6.266.276.276.267220kV莆心站#1主變油溫表6.286.286.286.280220kV莆心站#1主變繞組表6.276.286.276.273表4:油溫彈簧統(tǒng)計(jì)表 制表人: 譚惠英 制表日期:20

15、09年5月從上表中可以看出：溫度表軸承彈簧管的長(zhǎng)度在規(guī)定的范圍6±1 mm 之內(nèi)，結(jié)論：非要因。驗(yàn)證五：沒有進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn) 2009年5月14日，小組成員陳蔚茹查找了培訓(xùn)檔案，以下是我小組的熱工儀表的專業(yè)培訓(xùn)， 成績(jī)優(yōu)良，非要因。姓名理論考試技能考試綜合成績(jī)謝偉倫918990胡秋蘭908889曾鏡全858786謝培成908889李聯(lián)英888687譚惠英868686陳蔚茹908688馮淑霞878586霍嘉文908688表5:班員培訓(xùn)考核表 制表人: 陳蔚茹 制表日期:2009年5月 圖10:小組成員實(shí)操培訓(xùn)圖圖9:試驗(yàn)培訓(xùn)環(huán)境圖驗(yàn)證六：無制定完善的溫度表定檢制度經(jīng)小組成員調(diào)查：維護(hù)人

16、員都是按照變電運(yùn)行規(guī)程和南方電網(wǎng)公司電力試驗(yàn)規(guī)程開展維護(hù)工作的，并且熱工儀表的維護(hù)試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定溫度表的試驗(yàn)周期為2年，變電站與我班都保存有2007和2008年的試驗(yàn)報(bào)告，因此，非要因。驗(yàn)證七：電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)生銹 2009年5月21日，小組成員在110kV威遠(yuǎn)站#2主變進(jìn)行油溫表、繞組溫度表校驗(yàn)工作，將兩個(gè)超差的熱工儀表更換。其中小組成員曾鏡全將這兩個(gè)超差的熱工儀表在實(shí)驗(yàn)室再進(jìn)行校驗(yàn)，然后將這兩個(gè)表進(jìn)行的電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行除銹，之后再進(jìn)行校驗(yàn)，以下表是除銹前與除銹后的實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)對(duì)比表(表6)：檢定項(xiàng)目設(shè)定值除銹前的校驗(yàn)除銹后的校驗(yàn)誤差檢定3032.531.04041.040.05051.55

17、1.06061.560.57073.570.58082.081.09092.590.5100102.0100.5110111.5110.0120121.5120. 5檢定點(diǎn)允許誤差2.0回程誤差允許值2.03.01.0 制表人: 譚惠英 制表日期:2009年5月從上表可以看出：除銹前與除銹后校驗(yàn)數(shù)據(jù)的不同，回程誤差從原來的3.0降到1.0，檢定點(diǎn)誤差合格，所以電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)生銹是要因。驗(yàn)證八：校驗(yàn)儀穩(wěn)定性差。2008年5月30日，小組成員譚惠英查看了校驗(yàn)儀的出廠報(bào)告和每年送上級(jí)部門廣東電網(wǎng)公司中試所校驗(yàn)的記錄和合格證書，所以非要因。經(jīng)過對(duì)8個(gè)末端因素進(jìn)行分析，確定了導(dǎo)致溫度表誤差大的主要原因

18、有2個(gè)：八、制定對(duì)策 2009年6月5日，我小組針對(duì)“傳送溫度信號(hào)的電纜受電磁干擾”和“電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)生銹”這兩個(gè)主因按照 “5W1H”原則制定了相應(yīng)的對(duì)策表(表7)：序號(hào)主要原因?qū)Σ遅hat目標(biāo)Why措施How負(fù)責(zé)人Who地點(diǎn)Where完成日期When1傳送溫度信號(hào)的電纜受電磁干擾降低電纜受電磁干擾程度輸出值在4-20mA內(nèi)變化率5%將電纜進(jìn)行屏蔽處理。胡秋蘭李聯(lián)英現(xiàn)場(chǎng)主變間隔2009年7月22日 2電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)生銹使電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)回程誤差小于2 每次定檢溫度表做好電熱元件的除銹工作。陳蔚茹曾鏡全現(xiàn)場(chǎng)主變間隔2009年7月22日 制表人: 曾鏡全 制表日期:2

19、009年6月九、實(shí)施對(duì)策實(shí)施一：傳送溫度信號(hào)的電纜受電磁干擾1、電纜屏蔽層接地 圖11:電纜正視圖 圖12:屏蔽層的銅薄片放大圖 由正視圖可以看到干擾源外導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ES和屏蔽電流IS，并ES=ISRS+jISXS，為使RS電阻為接近零，采用銅薄片屏蔽電纜。因此，采取的措施：第一、將強(qiáng)電交流回路的電纜取出屏蔽層的銅薄片。第二、在溫度表側(cè)的電纜屏蔽層的銅薄片接地。第三、端子箱側(cè)同樣將電纜屏蔽層的銅薄片接地。圖13:電纜屏蔽層接地圖2、交直流回路分開不共用電纜?？垢蓴_能力和布線密切相關(guān)。因?yàn)闇囟扔?jì)啟動(dòng)的冷卻系統(tǒng)的強(qiáng)電交流回路和傳送溫度信號(hào)的弱電直流回路使用一條電纜，對(duì)測(cè)量精度造成影響，在造

20、成互相干擾的同時(shí)還會(huì)降低直流回路的絕緣電阻。所以設(shè)計(jì)時(shí)，交直流回路必須分開，各用一條單獨(dú)的回路。圖14:交直回路圖以下是2009年6月6日至2009年6月25日加裝了電纜屏蔽層的銅薄片接地線后，主變溫度表4-20mA模擬輸出值數(shù)據(jù)表(表8)：工作地點(diǎn)主變溫度表4-20mA模擬輸出值平均值變化值變化率minMax（min+ max）/2max- min變化值/平均值220kV莆心站#1主變7.367.407.3800.040.54%110kV城西站#1主變6.336.476.4000.040.63%110kV龍眼站#2主變5.385.455.4150.071.29%110kV黃江站#2主變12.

21、1412.4212.2800.282.28%220kV板橋站#1主變7.567.627.5900.060.79%220kV莆心站#4主變6.586.676.6250.091.36%110kV鳳崗站#3主變9.559.689.6150.131.35%110kV木井站#1主變6.896.936.9100.040.58%制表人:謝培成 制表日期:2009年6月從上表中可以看出：主變溫度表4-20mA模擬輸出值在規(guī)定的范圍之內(nèi)變化率沒有超出5%。明顯改善，達(dá)到目標(biāo)。實(shí)施二：電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)生銹從2009年6月6日開始，對(duì)主變溫度表檢查加入了對(duì)電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)除銹工作的要求。具體除銹做法：第一、用手試探電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的靈活性，確定用除銹劑的量。第二、噴完除銹劑，處理銹質(zhì)。 第三、加入適量廠家的專用放銹油。圖15:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖2009年6月6日至2009年6月25日開始對(duì)溫度表電熱元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的回程誤差作了測(cè)量記錄(表9)。工作地點(diǎn)除銹前回程誤差除銹后回程誤差220kV莆心站#1主變油溫表1.50.5220kV莆心站#1主變油溫表2.00.5220kV莆心站#1主變繞組表1.50.5110kV城西站#1主變油溫表2.51.0110kV城西站#1主變繞組表2.00.5110kV龍眼站#2主變油溫表1.00.5110kV龍眼站#2主變繞組表1.00.5110kV黃江站