QC課題：提高穿管電纜故障定位精度

1、提高穿管電纜故障定位精度淄博供電公司 張店供電部配電班QC小組、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(guān)型組長王新孚注冊號ZQ2005-028登記日期2005.01成員人數(shù)9人TQC教育學(xué)習(xí)情況48小時活動次數(shù)18活動時間2005.012005.09小 組 成 員姓名性別年齡文化程度職務(wù)及職稱小組職務(wù)組內(nèi)分工王新孚男35大專經(jīng)理組長組織領(lǐng)導(dǎo)郭東升男37大專副經(jīng)理組員技術(shù)指導(dǎo)李慶民男38大專主任組員技術(shù)顧問1李國成男28大專副班長副組長方案設(shè)計(jì)韓永男35大專班長副組長組織協(xié)調(diào)孫波男32大專資料員組員活動實(shí)施卞瑞濤男32大專班員組員組織落實(shí)劉

2、鵬男27大專班員組員活動實(shí)施李小龍男29大專班員組員活動實(shí)施制表：李國成制表日期：2005.1專業(yè)知識與術(shù)語聲測法：是用高壓直流試驗(yàn)設(shè)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(diǎn)放電時產(chǎn)生的機(jī)械振動聽測故障點(diǎn)的具體位置。穿管電纜：是在電纜的敷設(shè)過程中在電纜外層用大于電纜直徑的 直管進(jìn)行保護(hù)，其主要材質(zhì)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)故障巡線用時：.5小時判斷故障線段用時：0.5小時1故障測距用時：0.5小時J故障疋點(diǎn)用時：1小時挖掘根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境制圖：韓勇 日期：2005年1月通過流程圖可以看出，如果電纜故

3、障定位誤差過大將延長故障線路的停電時間二、選題理由：,.公司要求 2005年公司供電可靠性指標(biāo)要求城區(qū) 99.995% 理由匚二公司對社會承諾“市區(qū)電網(wǎng)故障 5小時恢復(fù)供電” 用戶需要理由U隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對供電質(zhì)量的要求越來越咼，而由于電纜故障定位精度低，現(xiàn)狀理由川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止常丄作。確定課題提高穿管電纜定位精度|三、現(xiàn)狀調(diào)查:現(xiàn)狀調(diào)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(shè)方式分類進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。2002年10kv穿管電纜故障統(tǒng)計(jì)表序號故障線路故障定位 誤差（m ）1城建線32市開

4、線63學(xué)院線44九級線55淄學(xué)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開兀II線5.514柳泉線415三廠線116健康線417興學(xué)線518文化線319建安線420區(qū)委線5.521冶金1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(jì)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(xué)院線84九級線6.55淄學(xué)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開兀II線514柳泉線615三廠線2平均誤差4.73 m/ 次2004年10kv穿管電

5、纜故障統(tǒng)計(jì)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(nóng)線5.57衛(wèi)固線68中埠線59農(nóng)機(jī)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(jì)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(jì)表序號故障線路故障定位誤差（m ）1開兀II線22淄學(xué)線2.53理工線24華光線1.55張房線2平均誤差2

6、m/ 次2004年10kv直埋電纜故障統(tǒng)計(jì)表序號故障線路故障定位誤差（m ）1煤井1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(diào)度線19城西線0.9平均誤差0.91 m/ 次統(tǒng)計(jì)：韓勇 制表：李小龍 日期：2005年1月現(xiàn)狀調(diào)查二：我們對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，繪制下表：2002年-2004年穿管電纜故障誤差統(tǒng)計(jì)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(shè)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(jì)表年份20

7、02 年2003 年2004 年平均誤差（m/ 次）21.380.912002年-2004年直埋敷設(shè)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(jù)統(tǒng)計(jì)表，我們繪制了柱狀圖:直埋敷設(shè) 門穿管敷設(shè)制圖：韓勇 日期：2005結(jié)論：穿管敷設(shè)電纜故障查找平均誤差士 4.5m/次，直埋敷設(shè)電 纜故障查找平均誤差士 1.43m/次?，F(xiàn)狀調(diào)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(jìn)行了深入分析：見下表：時間因素-2002 年2003 年2004 年次數(shù)定點(diǎn)設(shè)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

8、計(jì)23151957制表：李國成 日期：2005年2月根據(jù)統(tǒng)計(jì)表我們繪制了頻次表，如下表:序號因素頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)頻率累計(jì)頻率1定點(diǎn)設(shè)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月結(jié)論：造成穿管電纜定位精度低的主要原因是定點(diǎn)設(shè)備測量誤差大四、活動目標(biāo)及可行性分析：1、活動目標(biāo)：我們的目標(biāo)是解決定點(diǎn)設(shè)備測量誤差大的問題， 將穿管電纜故障定位誤差由士 4.5米/次降低到士 1.5米/次4.5米1.5米制圖：李國成 日期：2005年2月2、可行性分析：分析一：小組使用

9、的故障測試儀1999年購進(jìn)的，經(jīng)過多年使用 能夠熟練對儀器進(jìn)行操作。分析二：通過統(tǒng)計(jì)直埋敷設(shè)的電纜定位精度可以達(dá)到士 1.43米/ 次。分析三：通過現(xiàn)狀調(diào)查得出在2002年三廠線故障定位誤差可以 做到1米以內(nèi)，鑒于電纜故障測試具有巧合性，所以我們將目標(biāo)值定 為1.5米/次。五、原因分 人 員工作人員判斷失誤業(yè)務(wù)不熟悉技術(shù)水平參差不齊無電纜走經(jīng)圖沒有電纜臺帳定點(diǎn)方法單一惡劣天氣影響鄰近各種管線接線方法不正確外部接線復(fù)雜敷設(shè)環(huán)境復(fù)雜方法環(huán) 境定點(diǎn)儀持續(xù)使、用時間短定點(diǎn)設(shè)備存在盲區(qū)噪音干擾制圖：卞瑞濤日期:2005年3月六、要因確認(rèn):要因確認(rèn)一：人員判斷失誤經(jīng)調(diào)查，小組成員能夠熟練掌握試驗(yàn)設(shè)備的使用

10、，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例要因確認(rèn)二：儀器使用不當(dāng)2005年，車間分兩次組織全班人員到電纜故障測試 儀生產(chǎn)廠家學(xué)習(xí)電纜測試技術(shù)，學(xué)習(xí)合格后進(jìn)行了考試。非要因丿2005年度電纜故障測試培訓(xùn)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8911王世明916李國成9012孫波89一直隨時更新，可以為電纜故障測試提供準(zhǔn)確的技術(shù)資制表：卞瑞濤 日期：2005年3月料要因確認(rèn)四：定點(diǎn)儀持續(xù)使用時間短要因確認(rèn)五：定點(diǎn)設(shè)備存在盲區(qū)定點(diǎn)儀測試直埋電纜示意圖經(jīng)過測試，

11、現(xiàn)有的定點(diǎn)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 J間為35分鐘。不能滿足電纜測試的需要。圖中紅色圈為故障點(diǎn)，故障點(diǎn)放電聲波呈放射狀, 可以被地面的儀器接收。定點(diǎn)儀測試穿管電纜示意圖圖中紅色圈為故障點(diǎn)，藍(lán)色線條為聲波折射信號， 由于電纜護(hù)管的的存在聲波呈不規(guī)則折線傳播，聲音信 .號無法接受現(xiàn)有的電纜定位設(shè)備對于直埋電纜效果較好， 但對于穿管電纜無法精準(zhǔn)定位。要因確認(rèn)七：外部接線復(fù)雜小組經(jīng)過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，沒有因外部接線復(fù)雜而造成延、非要因丿I誤故障查找。要因確認(rèn)八：惡劣天氣影響、廠天氣因素具有突發(fā)性和不可控的特點(diǎn)。廠、一要因1確認(rèn)九：噪音干擾、非要因丿由于配電線路

12、的電纜多敷設(shè)在城區(qū)道路附近，所以外界噪音較大，給電纜的定點(diǎn)造成一定困難。但由于電要因確認(rèn)十：相鄰各種管線城區(qū)地下各種管線錯綜復(fù)雜，給故障電纜的挖掘工I作帶來很大困難，但是此因素不是小組成員能夠解決的。L_、非要因通過要因確認(rèn)我們可以得出，造成故障定位誤差的主要原因有以 下幾點(diǎn)：1、定點(diǎn)儀持續(xù)使用時間短2、定點(diǎn)設(shè)備存在肓區(qū)3、定點(diǎn)方法單一七：制定對策:（一）、對策的評價(jià)選定為了制定出最經(jīng)濟(jì)、最有效的對策，小組成員召開了頭腦風(fēng)暴 會議，針對每條要因都提出了多種對策，并對每種都進(jìn)行了評價(jià)選擇,如下:序號要因?qū)Σ叻桨冈u價(jià)內(nèi)容評價(jià)得分是否采用難易度0.1經(jīng)濟(jì)性0.2需用時間0.2預(yù)計(jì)效果0.51定點(diǎn) 儀

13、持 續(xù)使 用時 間短1、更換定 點(diǎn)儀OOO3.8X2、更換電 池OOOO4.4V2定點(diǎn) 設(shè)備 存在 盲區(qū)1、更換進(jìn)口設(shè)備OOO3.6X2、改進(jìn)定 點(diǎn)設(shè)備OOOO4.2V3定點(diǎn)方法單一1、購置新型設(shè)備OOO2.6X2、探索一種新方法OOOO4.4V0（ 5 分） 0（3 分）（!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(yùn)用各自的技術(shù)、知識和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過反 復(fù)討論制定了對策表如下：序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施實(shí)施人完成日期1定點(diǎn)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(diǎn)設(shè)備存在盲區(qū)改

14、進(jìn)定點(diǎn)設(shè)備定點(diǎn)時間 縮短到3小 時研制一種基于磁場變化定點(diǎn)的新型設(shè)備。郭東升劉鵬李小龍2005/6/303定點(diǎn)方法單探索新方法定點(diǎn)誤差土1.5米以內(nèi)發(fā)明一種新的定點(diǎn)方 法郭東升韓永卞瑞濤2005/6/30制表：韓勇 制表時間:八：對策實(shí)施:故障點(diǎn)前的波形通過示波器我們發(fā)現(xiàn)，故障點(diǎn)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(jìn)行磁場信號極性及信 號幅值進(jìn)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(diǎn)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(jù)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(jù)的定點(diǎn)設(shè)備 DLD-20

15、1。2005年8月2005年9月22日，馬尚變10Kv華光線電纜故障，該電纜為 穿管電纜全長350米，故障測距為140米，采用老式定點(diǎn)設(shè)備， 現(xiàn)場無法定點(diǎn)，采用同步磁場測量裝置進(jìn)行定點(diǎn)，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(diǎn)在142.8故障定位示意圖活動后：通過新設(shè)備的應(yīng)用，故障查找時間縮短到2小時對策實(shí)施三：定點(diǎn)方法單一當(dāng)出現(xiàn)電纜故障時，故障點(diǎn)放電，放電聲沿電纜護(hù)管傳播，定 點(diǎn)儀在地面是無法監(jiān)聽的，但是電纜在敷設(shè)過程中每隔50-80米預(yù) 留一個觀察井，在觀察井內(nèi)的電纜護(hù)管出口處是可以聽到放電聲

16、的，小組成員利用這一點(diǎn)，研究了一套計(jì)算公式:1#井定點(diǎn)儀i_定點(diǎn)儀1/ 42二L1/L2L= L1+L2說明：圖中紅色點(diǎn)為故障點(diǎn)。為聲波從1#井穿到2#井的時間L為1#井到2#井的總長1為故障點(diǎn)放電聲傳到1#井口的時間。2為故障點(diǎn)放電聲傳到2#井口的時間。L1為故障點(diǎn)距1#井口的距離。L2為故障點(diǎn)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(diǎn)距井口的距離L1L - L1 t1/ t2L2L - L2t1/ t2公式中L、41、42都可以通過測量得知，所以通過這個方法可以準(zhǔn)確的查出故障點(diǎn)的具體位置。下面請看一個故障實(shí)例：A2005年9月8日，馬尚變電站10Kv世瑞線電纜故障，該電纜為

17、穿管電纜全長643米，故障測距結(jié)果為141米，現(xiàn)場查找，在130米和180米處，有兩個電纜井，打開進(jìn)入后，能夠聽到電17纜放電，將定點(diǎn)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(diǎn)7*0.2毫秒，在180處井測試，聲音波形九：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(jìn) 行了統(tǒng)計(jì)，見下表：2005年7-9月10kv穿管電纜故障統(tǒng)計(jì)表序號故障線路電纜全長（m）故障定位距離（m）實(shí)際故障點(diǎn)距離（m）故障點(diǎn)誤差（m）1華光線350142142.80.82理工線765342343.21.23世瑞線643143.7143.20.5

18、4張房線86026626515文化線536211211.60.6平均誤差0.82米/次統(tǒng)計(jì)：李小龍 制表：韓勇 日期：2005.9通過對策實(shí)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/次縮短為士 0.82米/次，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。活動前 目標(biāo)值 活動后（二）、效益分析1、經(jīng)濟(jì)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(fù)荷 4800kw計(jì)算，得出以下結(jié)果：序號經(jīng)濟(jì)效益分析1同時期減少損失電量5 起故障 X 4800kw X4 小時=96000KWh2每千瓦時電量電價(jià)收入按0.52元計(jì)算，避免因停電造成的經(jīng)濟(jì)損失為96000KWh X0.52 元/KWh =49920 元3本次活動的費(fèi)用為：4000元（材料費(fèi)）+ 1000 元（人工費(fèi)）=5000元4同時期減少經(jīng)濟(jì)損失合計(jì)49920 元-5000 元=44920 元核算李國成復(fù)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(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)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(jià)值，已經(jīng)在淄博供電公司推廣應(yīng)用。并通 過電纜故障測試儀的生產(chǎn)廠家在全國進(jìn)行推廣，取得了較好的反響。3、鞏固期:我們對2005年10月至12月的電纜故障情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見下表:2005年10-12月10k