抽水蓄能電廠QC小組-降低2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率成果匯報書1

課題：降低2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率QC小組名稱：運維班QC小組：國網(wǎng)XX控股有限公司XX分公司—PAGE2—一、課題概況XX抽水蓄能電站是XX省第一座抽水蓄能電站，位于XX省XX市XX縣境內(nèi)，，距負(fù)荷中心XX市直線距離70公里，電站總裝機容量12萬千瓦，工程總投資5.3億元，設(shè)計年發(fā)電量約為2億千瓦時，抽水電量約為2.7億千瓦時。電站由XX省電力公司投資建設(shè)，2001年6月開工，2005年12月8日投產(chǎn)發(fā)電，2008年12月31日劃歸國網(wǎng)XX控股有限公司。地下廠房安裝兩臺60MW可逆式混流水泵水輪機組，機組轉(zhuǎn)速為750rad/min（國內(nèi)抽蓄最高轉(zhuǎn)速），主機設(shè)備由XX電機廠制造。發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路由絕緣監(jiān)測保護裝置、勵磁引線、滑環(huán)碳架、磁極引線和轉(zhuǎn)子組成。2號機自XXXX年1月至今，轉(zhuǎn)子回路絕緣下降故障發(fā)生10起，占機組故障率為23.8%，嚴(yán)重影響機組安全可靠運行。二、選題理由1、機組運行時，轉(zhuǎn)子回路絕緣低于50kΩ,延時5s轉(zhuǎn)子一點接地一段保護告警；轉(zhuǎn)子回路絕緣值低于10kΩ，延時1s轉(zhuǎn)子一點接地二段保護告警；當(dāng)轉(zhuǎn)子告警發(fā)信時，機組將被迫停機檢查，降低了機組可靠運行時間，增加設(shè)備的運維成本，占用大量人力物力。2、當(dāng)轉(zhuǎn)子一點接地擴大為兩點接地時,由于轉(zhuǎn)子中電流將急劇增大,勵磁回路電流也會隨著急劇增加，可能導(dǎo)致勵磁回路設(shè)備元過流，嚴(yán)重時甚至燒毀設(shè)備；勵磁系統(tǒng)將作用機組被迫甩負(fù)荷，對電網(wǎng)造成沖擊，危害電網(wǎng)及機組設(shè)備的安全穩(wěn)定。3、當(dāng)轉(zhuǎn)子絕緣降低到一定程度，將損害發(fā)電機轉(zhuǎn)子絕緣。嚴(yán)重時可能燒毀轉(zhuǎn)子絕緣層或損害轉(zhuǎn)子回路其他設(shè)備，造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，我們QC小組選擇“降低2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率”為課題開展活動。QC成員如下：小組名稱國網(wǎng)XX控股有限公司XX分公司運維班QC小組成立時間XXXX年7月注冊時間課題名稱降低2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率活動出勤率100%課題類型現(xiàn)場型小組人數(shù)6人活動時間XXXX年7月到XXXX年12月活動次數(shù)12次小組成員姓名性別文化程度職務(wù)/職稱組內(nèi)分工XX男本科運維檢修部主任/高級工程師組長（組織、決策）XX男本科班長/工程師協(xié)調(diào)聯(lián)系XX男研究生高級運維專責(zé)/工程師技術(shù)監(jiān)督XX男本科高級運維專責(zé)/助理工程師現(xiàn)場實施、數(shù)據(jù)分析XX男本科中級運維專責(zé)/助理工程師活動組織、整體策劃XX男本科中級運維專責(zé)/助理工程師資料整理、發(fā)布人三、現(xiàn)狀調(diào)查XXXX年1月至XXXX年7月2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障情況統(tǒng)計如下：序號故障項目分類問題癥結(jié)次數(shù)1測量保護故障保護配置不合理，卡件損壞32轉(zhuǎn)子回路絕緣層老化轉(zhuǎn)子磁極引線絕緣帶老化13滑環(huán)絕緣降低滑環(huán)與絕緣件之間碳粉堆積54轉(zhuǎn)子回路絕緣降低停運時間較長，轉(zhuǎn)子受潮1制表人：XX問題糾結(jié)餅狀圖制圖人：XX通過餅狀圖分析，測量保護故障、滑環(huán)絕緣降低是2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降的兩個主要問題。四、目標(biāo)設(shè)定確定目標(biāo)：通過采取措施，降低2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率，使故障率不高于5%。名稱當(dāng)前值目標(biāo)值故障率23.8%5%制表人：XX目標(biāo)值可行性依據(jù):目標(biāo)值可行性測定：通過上表可知，2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率為23.8%，測量保護故障、滑環(huán)絕緣降低占故障總數(shù)的80%，若上述兩個問題得以解決，則2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率可下降：23.8%×80%=19.4%，2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率可下降至：23.8%－19.4%=4.76%，就能實現(xiàn)2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障率≤5%的目標(biāo)?？尚行杂欣麠l件：1）目前，廠家、檢修、運維人員共同商討分析，有利于及時發(fā)現(xiàn)、解決這兩個主要問題，使2號機轉(zhuǎn)子絕緣值穩(wěn)定在＞4MΩ范圍內(nèi)。2）公司對小組課題大力支持，且小組成員結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)彌補，因此小組具備完成該活動課題的能力。五、原因分析根據(jù)測量保護故障、滑環(huán)絕緣降低兩個主要問題，QC小組召開分析會，從設(shè)計、設(shè)備質(zhì)量、運行環(huán)境、日常維護、檢修工藝等方面尋找原因，分析如下：要因分析樹狀圖1要因分析樹狀圖2六、要因確認(rèn)根據(jù)樹狀圖，對13個末端因素進(jìn)行整理并逐項確認(rèn)，明確內(nèi)容、方法、時間、責(zé)任人。要因確認(rèn)分工序號末端原因方法時間責(zé)任人1兩套轉(zhuǎn)子接地保護存在干擾查詢資料結(jié)合現(xiàn)場測量7月20日XX2未開展保護系統(tǒng)培訓(xùn)查詢記錄7月21日XX3未按日常運維巡視內(nèi)容巡視設(shè)備查詢記錄7月21日XX4未按保護校驗規(guī)程周期校驗查詢記錄7月20日XX5采集模塊測量值跳變現(xiàn)場測量7月20日XX6保護盤柜無降溫設(shè)備現(xiàn)場檢查7月20日XX7未裝設(shè)除碳粉裝置查詢資料結(jié)合現(xiàn)場檢查7月20日XX8滑環(huán)、碳架清掃周期過長查詢記錄7月21日XX9未按工藝標(biāo)準(zhǔn)安裝滑環(huán)、碳架查詢記錄、資料7月20日XX10碳刷過軟，運行中產(chǎn)生大量粉末查詢資料結(jié)合現(xiàn)場檢查7月20日XX11推力油盆與大軸密封磨損查詢資料結(jié)合現(xiàn)場檢查7月20日XX12推力油盆油呼吸器密封損壞現(xiàn)場檢查7月20日XX13機組運行過程，推力油盆甩油嚴(yán)重，產(chǎn)生大量油霧附著滑環(huán)表面現(xiàn)場檢查7月20日XX末端因素1：兩套轉(zhuǎn)子接地保護存在干擾確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20-XXXX.7.22地點班組方式查詢資料結(jié)合現(xiàn)場測量確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)DRS-COMPACT2成套微機保護裝置HG13轉(zhuǎn)子接地保護與勵磁勵磁轉(zhuǎn)子接地保護模塊-F75投入運行時，互不干擾。確認(rèn)內(nèi)容DRS-COMPACT2保護裝置HG13已能滿足轉(zhuǎn)子接地保護要求，現(xiàn)已投運。勵磁接地保護模塊-F75已退出運行。結(jié)論兩套轉(zhuǎn)子接地保護存在干擾是非要因。末端因素2：未開展保護系統(tǒng)培訓(xùn)確認(rèn)人XX時間XXXX.7.21地點班組方式查詢記錄確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)每年至少參加兩次技術(shù)培訓(xùn)、講座及技能比武等培訓(xùn)活動，參與率不低于90%。確認(rèn)內(nèi)容經(jīng)檢查班組活動記錄，發(fā)現(xiàn)班組每周開展一次安全技術(shù)學(xué)習(xí)與討論，每月開展設(shè)備運行狀況及主要缺陷隱患等專題學(xué)習(xí)，XXXX年度開展繼電保護系統(tǒng)專題講座兩次，現(xiàn)場技能比武一次，以上活動員工參與度都在95%以上。結(jié)論未開展保護系統(tǒng)培訓(xùn)是非要因。末端因素3：未按日常運維巡視內(nèi)容巡視設(shè)備確認(rèn)人XX時間XXXX.7.21地點班組方式查詢記錄確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)每天運維班至少巡視一次保護裝置，ON-CALL至少巡視一次保護裝置。確認(rèn)內(nèi)容經(jīng)檢查經(jīng)檢查HPMS系統(tǒng)巡檢記錄，發(fā)現(xiàn)運維班、ON-CALL人員從XXXX年1月1日至每XXXX年7月21日，每天有兩條保護裝置巡檢記錄。巡檢內(nèi)容為：保護裝置是否異常，是否有報警跳閘信號，裝置指示燈是否正常。結(jié)論未按日常運維巡視內(nèi)容巡視設(shè)備是非要因。末端因素4：未按保護校驗規(guī)程周期校驗確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點班組方式查詢記錄確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)按照《繼電保護微機型試驗裝置技術(shù)條件》（DL/T624）的要求，每1～2年應(yīng)對微機型繼電保護試驗裝置進(jìn)行一次全面檢測、校驗。確認(rèn)內(nèi)容經(jīng)檢查檢修記錄，XX公司每年對全廠DRS微機保護裝置進(jìn)行校驗，未發(fā)生超期現(xiàn)象。結(jié)論未按保護校驗規(guī)程周期是非要因。末端因素5：采集模塊測量值跳變確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點現(xiàn)場方式現(xiàn)場試驗確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)按照《DRS-COMPACT2微機保護說明書》的要求，保護裝置電流采集單元誤差≤0.15%確認(rèn)內(nèi)容使用繼電保護校驗儀，對HG13裝置進(jìn)行電流采集單元測試，測試數(shù)據(jù)：輸入為0.65A，保護裝置測量值顯示0.65A。經(jīng)過5組測試，保護裝置采集模塊測量值誤差0。結(jié)論采集模塊測量值跳變是非要因。末端因素6：保護盤柜無降溫設(shè)備確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點現(xiàn)場方式現(xiàn)場檢查、查閱資料確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)按照《DRS-COMPACT2微機保護說明書》的要求，保護裝置運行溫度不宜＞55℃確認(rèn)內(nèi)容現(xiàn)地檢查保護裝置無降溫裝置，柜體無通風(fēng)孔設(shè)計。保護裝置投運時，產(chǎn)生大量的熱量無法及時散出，熱量堆積，使自動化元件長期運行在高溫環(huán)境下。小組成員XX使用紅外成像儀，對HG13裝置進(jìn)行溫度測試，發(fā)現(xiàn)運行溫度為74℃，超過保護裝置運行的額定溫度。查閱最近3起保護裝置故障，引起的2號機轉(zhuǎn)子絕緣下降故障中，均是溫度過高加速了保護裝置板卡老化，引起測量數(shù)據(jù)失真，同時指示高頻電壓波形擾動。結(jié)論保護裝置無降溫裝置是要因。末端因素7：未裝設(shè)除碳粉裝置確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點現(xiàn)場方式現(xiàn)場檢查、查閱資料確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)滑環(huán)、碳架之間絕緣件表面不應(yīng)有碳粉堆積。確認(rèn)內(nèi)容現(xiàn)地檢查滑環(huán)、碳架之間絕緣件表面均附著一層碳粉。如圖所示，XX電站滑環(huán)通過之架與大軸采用間隙配合固定，碳架通過支撐螺桿與發(fā)電機護罩固定。碳刷與滑環(huán)之間無除碳粉裝置。絕緣值為0.62MΩ，遠(yuǎn)小于技術(shù)要求阻值4MΩ。結(jié)論未裝設(shè)除碳粉裝置是要因。末端因素8：滑環(huán)、碳架清掃周期過長確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點班組方式查詢記錄確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)按照《XX電站XXXX年日常維護工單》的要求，每月應(yīng)對滑環(huán)、碳架清掃。確認(rèn)內(nèi)容經(jīng)檢查日常維護記錄，XX公司每月對2號機滑環(huán)、碳架進(jìn)行清掃，未發(fā)生過逾期或未執(zhí)行現(xiàn)象。自XXXX年2號機轉(zhuǎn)子絕緣降低后，反而縮短了清掃周期，3次/每月。結(jié)論滑環(huán)、碳架清掃周期過長是非要因。末端因素9：未按工藝標(biāo)準(zhǔn)安裝滑環(huán)、碳架確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點班組方式檢查資料確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)滑環(huán)、碳架安裝工藝符合《GB/8564-2003水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范》、XX電機廠技術(shù)要求確認(rèn)內(nèi)容查閱檢修記錄，碳刷在刷架左右晃動為0（標(biāo)準(zhǔn)不超過0.1mm），彈簧壓緊力為16KPab（標(biāo)準(zhǔn)為15-18KPa），絕緣密封件使用53841YQ密封膠密封間隙。結(jié)論未按工藝標(biāo)準(zhǔn)安裝滑環(huán)、碳架是非要因。末端因素10：碳刷過軟，運行中產(chǎn)生大量粉末確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點現(xiàn)場方式查詢資料結(jié)合現(xiàn)場檢查確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)按照哈電的要求，碳刷使用型號D172，規(guī)格為25×32×60mm，硬度96-112。確認(rèn)內(nèi)容現(xiàn)場檢查使用碳刷型號為D172，尺寸為25×32×60mm。由于2號機油污較多，觀察1號機運行一個月后產(chǎn)生碳粉只有少許在滑環(huán)絕緣支桿處。結(jié)論碳刷過軟，運行中產(chǎn)生大量粉末是非要因。末端因素11：推力油盆與大軸密封磨損確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點現(xiàn)場方式查詢資料結(jié)合現(xiàn)場檢查確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)推力油盆與大軸密封嚴(yán)實無損壞確認(rèn)內(nèi)容如圖所示，XX電站推力油盆與推力頭之間采用分瓣隨動接觸式密封，分瓣隨動密封體采用高純度的碳晶密封體制成，具有極好的自潤滑性，耐溫的特性，預(yù)緊彈簧采用拉簧。由于XX機組轉(zhuǎn)速為國內(nèi)抽蓄最高轉(zhuǎn)速，拉簧隨著運行時間增加易產(chǎn)生疲勞，預(yù)緊拉力減小，直接導(dǎo)致密封隨動性變差，密封效果變差。經(jīng)現(xiàn)地檢查，機組運行過程推力產(chǎn)生大量油霧從密封間隙隨大軸旋轉(zhuǎn)聚集在滑環(huán)、碳架和碳刷上。加速碳刷摩擦，產(chǎn)生大量碳粉，與油霧混合后附著在絕緣件上，導(dǎo)致滑環(huán)絕緣降低。結(jié)論推力油盆與大軸密封磨損是要因。末端因素12：推力油盆油呼吸器密封損壞確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點現(xiàn)場方式現(xiàn)場檢查確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)推力油盆油呼吸器密封嚴(yán)實無漏油確認(rèn)內(nèi)容現(xiàn)場進(jìn)行5次測量，油呼吸器呼吸孔無油霧產(chǎn)生。結(jié)論推力油盆油呼吸器密封損壞是非要因。末端因素13：機組運行過程，推力油盆甩油嚴(yán)重確認(rèn)人XX時間XXXX.7.20地點現(xiàn)場方式現(xiàn)場檢查確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)機組運行過程，推力油盆無甩油現(xiàn)象確認(rèn)內(nèi)容XX機組推力油冷卻系統(tǒng)，采用鏡板泵外循環(huán)油冷卻方式。機組推力頭徑向設(shè)有8個φ40mm的泵油孔，當(dāng)機組運行時，在離心力的作用下，熱油從泵油孔泵出，可形成穩(wěn)定的壓頭，在推力頭外側(cè)附加有集油裝置，將泵出的油的動能轉(zhuǎn)化為壓能后匯集入推力外循環(huán)油管，并進(jìn)入油冷卻器、油過濾器，經(jīng)冷卻過濾后沿環(huán)管、噴油管再噴到瓦的進(jìn)油邊附近。水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，帶動油槽中的轉(zhuǎn)動部件高速旋轉(zhuǎn)將潤滑油高速甩出，遇到固定部件會發(fā)生反彈，導(dǎo)致油槽內(nèi)如下雨般油滴飛濺，隨著潤滑油溫度會上升，潤滑油體積膨脹，油槽液面發(fā)生涌動會產(chǎn)生大量油霧，油霧從密封油擋處甩出，產(chǎn)生甩油現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場檢查，機組運行過程中，油盆蓋表面總會產(chǎn)生大量積油。結(jié)論機組運行過程，推力油盆甩油嚴(yán)重是要因。七、制定對策針對以上所確定的4個要因，小組成員以5W1H的原則，制定了對策表如下：對策表序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點負(fù)責(zé)人計劃完成時間1保護盤柜