宁夏电气仪表公司电气试验室qc小组

中国电力建设企业2010年度QC成果交流材料降低3393型直流电阻测试仪故障次数宁夏电力建设工程公司电气仪表公司电气试验室QC小组二一年四月降低3393型直流电阻测试仪故障次数电气仪表公司电气试验室QC小组发布人：曹建东前 言在发电厂建设、施工过程中，电气试验室承担发电厂及其变电站电气设备交接试验、继电保护、二次回路试验与调试工作。 在各类电气试验项目中，直流电阻测试是检验发电机、电动机、变压器、互感器等电气设备绕组的直流电阻及其完好性非常有效的试验方法，因而，直流电阻测试仪也是电气试验室使用最为频繁的仪器之一。直流电阻测试仪做为强制检定型设备，如何提高其使用效率、减少设备故障次数，将直接影响到电气试验及调试的质量和效率，同时也有效减少试验设备的维护和检定成本。一、小组概况小组名称：电气仪表公司电气试验室QC小组 成立时间：1999年3月课题名称：降低3393型直流电阻测试仪故障次数 课题类型：现场型课题注册时间：2009年3月 活动时间：2009年3月-2009年9月活动次数：12次 小 组 成 员 及 分 工 表序号姓名性别年龄学历小组职务内部分工TQM教育1曹建东男29岁大本组长全面组织、成果总结全部取得TQM合格证书2李俊梓男36岁大专副组长现场实施、调查分析3郭广繁男25岁大专组员现场实施、调查分析5刘力刚男26岁大专组员现场实施、调查分析4徐振拓男25岁大专组员现场实施、阶段检查6赵阿妮女26岁大专组员活动记录、资料整理 制表人：赵阿妮 日期：2009年3月3日二、选题理由部 门 要 求提高电气试验效率，降低仪器设备故障次数。2008年11月至2009年2月直流电阻测试试验仪器使用状况：仪器名称3393型直流电阻测试仪3391型直流电阻测试仪直流双臂电桥HLDZ1-1回路电阻测试仪使用次数184192161172故障次数20623注：以上数据来源于2008年11月-2009年2月电气试验室仪器设备使用记录由以上统计表和柱状图可以看出，在直流电阻测试试验项目中，3393型直流电阻测试仪发生故障的次数相对较多（达20次），问题突出。 班组仪器使用现状选 定 课 题降低3393型直流电阻测试仪故障次数三、现状调查【调查一】找出3393直流电阻测试仪故障的主要问题：1. 小组对2008年11月至2009年2月3393型直流电阻测试仪每个月的使用及故障情况调查： 表1 3393直流电阻测试仪使用及故障情况统计表使用时间2008年11月2008年12月2009年1月2009年2月合计（次）月平均（次/月）使用次数5248473718446故障次数7265205 调查 制表：李俊梓 时间：2009年3月4日 图1 3393直流电阻测试仪故障次数折线图由统计表1和折线图可以看出，2008年11月至2009年2月，3393直流电阻测试仪月平均故障5次，而2008年12月仅故障2次。通过调查发现，2008年12月正是变压器试验最少的一个月（如表2），于是小组从中得到了进一步分析问题的线索。 表2：3393测试仪用于变压器试验次数统计表使用时间2008年11月2008年12月2009年1月2009年2月合计（次）月平均（次/月）3393测试仪使用次数5248473718446（其中）变压器试验次数27723197619 统计 制表：李俊梓 时间：2009年3月5日2.小组针对3393直流电阻测试仪的20次故障，按照被测设备分类调查如表3： 表3 3393测试仪故障按被测设备分类统计表 时间故障项目2008年11月2008年12月2009年1月2009年2月合计（次）变压器试验615416电动机试验01012发电机试验00101互感器试验10001合计（次）726520 统计 制表：曹建东 时间：2009年3月6日 图3 3393测试仪故障按被测设备分类饼分图序号故障试验项目故障频数（次）百分比（%）1变压器试验16802电动机试验2103发电机试验154互感器试验15合计（次）20100注：数据来源于电气试验室2008年11月至2009年2月仪器设备使用记录 统计 制表：曹建东 时间：2009年3月6日由统计表3和饼分图可以看出，在各类电气设备直流电阻测试过程中，变压器试验时3393直流电阻测试仪发生的故障次数最多（达到16次），所占比列最高（达80%）。3.小组针对变压器试验时3393直流电阻测试仪发生的16次故障，按照故障类别分类进一步调查如表4： 图4 3393测试仪故障项目排列图 表4 3393测试仪故障项目统计表 序号故障项目频数（次）累计频 数（次）累计百分比（%）1放电未完成1212752充电未完成21487.53电流开路11593.754仪器电源故障116100合计16-注：数据来源于电气试验室2008年11月至2009年2月仪器设备使用记录15调查 制表： 曹建东 时间：2009年3月7日结论：变压器试验过程中，“放电未完成故障”在各类故障中占有的比列最高，是3393直流电阻测试仪器故障的主要问题。【调查二】为设定目标提供依据1.最好水平：3393直流电阻测试仪在2008年12月故障为2次；2.3393直流电阻测试仪与3391直流电阻测试仪测试原理相同、测试方法相同、被测设备相同。 做为同类测试仪器，3393直流电阻测试仪“放电未完成”故障12次，而3391直流电阻测试仪“放电未完成”故障为0次（如表5），以此为参考并根据以往经验，预计3393测试仪此类故障可以100%得到解决（既“放电未完成”故障由12次降至0次），其每月平均故障可以降至： （20-12）/4 = 2 次/月 表5 2008年11月2009年2月 3393测试仪与3391测试仪故障情况对比表：故障 项目 仪器名称变压器试验故障（次）其它试验 故障（次）合计（次）月平均（次/月）放电未完成充电未完成电流开路电源故障3393直流电阻测试仪1221142053391直流电阻测试仪0021361.5 统计 制表： 郭广繁 时间：2009年3月7日四、目标制定 经过认真分析，小组将本次活动目标制定为：将3393直流电阻测试仪每月平均故障由5次降低至2次。制 制图：曹建东 日期：2009年3月9日五、原因分析针对3393直流电阻测试仪的问题症结“放电未完成故障”，小组成员从人、机、料、法、环、测多方面考虑分析，最终找到了七条末端原因: 图6 仪器误操作原因分析鱼刺图测试仪器人 员测试线太细未进行周期校准检定放电电流小 不熟悉仪器操作规程放电未完成仪器测量误差大放电时间长 不能进行手动放电放电过程不能监控绕组放电不充分试验电源电压超差 绕组直流电阻超量程放电时无电流电压指示被测设备环 境测试方法制图：曹建东 日期：2009年3月10日六、要因确认根据上述原因分析结果，小组针对七条末端因素逐一进行确认：【要因确认一】操作人员不熟悉仪器操作规程确认方式调查分析 确认地点电气试验室班组（大坝三期项目部）判定依据根据电气仪表公司班组岗位培训考核制度所有成员考试成绩在80分以上为合格，90分以上为优秀。确认过程查阅班组成员电气试验室仪器操作规程考试成绩，成绩表如下： 表6 班组成员规程考试成绩表姓名朱晓军郭广繁李俊梓曹建东田伟斌赵阿妮成绩959391948988姓名徐振拓赵磊将秀玲李月影惠鹏翔魏向荣成绩898790928792确认结果班组成员仪器操作规程考核成绩均在80分以上，达到考核要求。确认人郭广繁确认时间2009.3.15结 论非 要 因【要因确认二】仪器测试线太细确认方式现场测量确认地点电气试验室班组判定依据1.3393直阻测试仪说明书：仪器输出电流为3A、100mA两档；放电电流为10 A2.电缆导线截面选用导则：铜芯电缆10mm2以下时，通过额定电流为截面面积5A。确认过程经测量：3393直流电阻测试仪电流测试线截面为6mm2，通过额定电流为65 =30（A）， 电压测试线线截面为4 mm2，通过额定电流为45 = 20（A）确认结果测试线截面符合测试要求（满足仪器放电要求）确认人李俊梓确认时间2009.3.16结 论非 要 因【要因确认三】（被测设备）绕组直流电阻超量程确认方式调查分析确认地点电气试验室班组判定依据3393测试仪额定量程为：3A档（1u2）；0.1 A档(2200)确认过程时 间（月）2008.112008.122009.012009.02被测设备变压器最大值（）2.3611.9421.2334.322最小值（）0.005380.002610.007350.0142表7 被测设备绕组直流电阻统计表确认结果被测设备绕组的直流电阻值均在仪器量程范围内（1u200）。确认人曹建东确认时间2009.3.17结 论非 要 因【要因确认四】试验电源电压超差确认方式调查分析确认地点电气试验室（大坝三期项目部）判定依据3393测试仪说明书：设备正常工作电压范围为: AC220V10%，既198V242V确认过程用3393直流电阻测试仪出现故障（16次）时试验电源电压值如下表：表8 仪器试验电源电压统计表序号12345678电压(V)232230226228224228230232序号910111213141516电压（V）225228218231228217222225确认结果试验电源电压最高232V,最低217V，均在范围之内，符合仪器工作电压标准确认人曹建东确认时间2009.3.20结 论非 要 因【要因确认五】放电时无电流电压指示确认方式现场试验试验地点太阳山风电二期工程 - 10kV箱式变压器判定依据仪器说明书：1.仪器输出恒定电流I,并测试试品两端电位差V，通过计算V/I可得试品电阻R，仪器LCD显示器显示试品电阻值R；2.蜂鸣器停止代表放电结束；此时放电电流为0A、放电电压为0V确认过程用3393直流测试仪对不同设备进行直流电阻测试，电阻值测定后，按“复位”键仪器开始放电，蜂鸣器停止但放电并未完成时，测得电压、电流不为0： 表9 现场试验直流电阻测试值序号123456789直流电阻1.2130.3421.3560.0140.0320.00290.0211.3981.342是否故障否否否否否否否否是确认结果仪器显示电阻值；放电结束（蜂鸣器停止时），放电回路电压电流不为0时，仪器（放电未完成）故障。确认人李俊梓确认时间2009年4月4日结 论 要 因【要因确认六】仪器未进行周期校准检定确认方式调查分析确认地点电气试验室判定依据1.直流电阻计量器具检定规程(JJG2051-90):直流电阻测试仪校准周期为1年2、3393直流测试仪说明书：仪器准确度等级 0.2 级（既最大允许误差为0.2%）确认过程1、 调阅3393直流电阻测试仪检定报告：检定日期：2008年12月15日，有效期为：2008年12月15日2009年12月15日。2、 3393直流电阻测试仪基本误差测定结果如下表：表10 仪器周期检定数据表 电流3A档位（量程为2000 m既2）标准值（m）011010010002000基本误差不大于 0.2测量值（m）0.0021.01310.00210210062014误 差（%）0.10.150.10.010.030.07电流100mA档位（量程为200）标准值（）22050100150200基本误差不大于 0.2测量值（）2.1220.1650.24100.12150.32200.22误 差（%）0.060.080.120.060.160.11确认结果1.3393测试仪在检定周期内使用2.3393测试仪最大基本误差为0.16%，小于最大允许误差（0.2%）确认人曹建东确认时间2009.4.12结 论非 要 因【要因确认七】不能手动放电确认方式现场试验试验地点太阳山风电二期工程-箱式变压器判定依据3393直流电阻测试仪说明书：仪器操作步骤，按“复位”键，蜂鸣器响，表示仪器工作于放电状态，蜂鸣器停止代表放电结束。确认过程用3393测试仪对10台不同设备进行直流电阻测试，仪器放电结束（蜂鸣器停止时）放电回路电流电压值不为零时，手动放电测量电流电压示值及故障情况 表11 现场试验数据统计表仪器自动放电电流电压电流值及故障情况：序号12345678910电流值（A）0000001.32000电压值（V）0000000.83000是否故障否否否否否否是否否否手动放电后电流电压电流值及故障情况：序号12345678910电流值（A）0000000000电压值（V）0000000000是否故障否否否否否否否否否否确认结果蜂鸣器停止，但放电电压电流并不为0时（既不能手动放电），造成放电未完成，仪器故障。确认人曹建东试验时间2009年4月13日4月20日结 论 要 因 七、制定对策 表12 对 策 表要因对策目标措施地点完成时间负责人放电时无电流电压指示放电回路增加电流电压指示仪表能够监视放电过程中电流、电压值1.设计增加监视仪表后的放电回路电路图。电气试验室班组4月25日曹建东2.选择仪表及其量程并接入测试回路。电气试验室班组4月25日曹建东3.现场试验验证项目工地4月26日郭广繁不能手动放电增加手动放电回路能够使放电结束时电流、电压值降为01.设计手动放电回路电路图电气试验室班组4月27日李俊梓2 .现场试验验证项目工地4月30日徐振拓制表：曹建东 日期：2009年4月23日八、对策实施【对策实施一】：1.设计增加监视仪表后的放电回路电路图。 图8 增加监视仪表电气原理对比图 实施前 实施后 制图、实施: 曹建东 时间2009年4月25日说明：在电流回路增加电流表监视放电电流，电压回路并联电压表监视放电电压。2. 选择仪表及量程并接入测试回路：电流表选择：为测试方便，电流表选用钳形电流表（班组现有APWR A-13）电压表选择：有自动量程调整的电压表（班组现有fluk15B）将选定的电流表、电压表接入3393直流电阻测试仪，如下图所示： 图9 增加监视仪表实物对比图 实施前 实施后 3.现场验证试验 增加监视仪表后，小组在宁东风电变压器试验时进行了验证试验并检查效果。 表13 现场试验数据统计表序号12345678910直流电阻值（）0.2200.3311.3330.0140.6310.2302.0213.2301.0033.020充电完成电压值（V）0.660.9920.421.890.690.200.320.1000.30充电完成电流值(A)330.13330.10.10.10.1放电结束电流值（V）0000000000放电结束电压值（A）0000000000是否故障否否否否否否否否否否试验地点：宁东风电二期工程110kV主变、35kV箱式变压器制表、 实施：郭广繁 完成时间：2009年4月26日检查结果:增加监视仪表后，直流电阻测试充放电过程中，电流、电压值均可监视。【对策实施二】：增加手动放电回路1.设计手动放电回路电路图： 图10 增加手动放电开关电气原理对比图 实施前 实施后 制图、实施: 李俊梓 时间：2009年4月27日说明：在仪器外部电流回路增加一闸刀开关，待放电结束（蜂鸣器停止时）合上闸刀开关，使得流入仪器的电流为0A。 图11 增加手动放电开关实物对比图实施前 实施后 2.现场验证试验增加手动放电回路后，小组成员再次用3393直流电阻测试仪对不同设备进行10台次直流电阻测试试验，结果如下表： 表14 现场试验数据统计表序号12345678910直流电阻（）0.2270.3411.3330.0140.0030.0020.0211.3981.0030.002放电结束电流值（A）0000000000放电结束电压值（V）0000000000是否故障否否否否否否否否否否试验地点：宁东风电二期工程所用变、35kV箱式变压器制表、 实施：李俊梓 完成时间：2009年4月30日检查结果：回路改进后，通过手动放电，可以使得蜂鸣器停止后，电流、电压为0，放电完成。九、效果检查【效果检查一】症结检查：对策实施前后3393型直流电阻测试仪在变压器试验时的故障情况对比如下表： 表15 变压器试验时3393测试仪使用情况对比表时间实 施 前实 施 后2008.112008.122009.012009.02合计2009.052009.062009.072009.08合计 变压器试验次（次）2772319762022182282变压器试验仪器故障次数（次）61541610113 统计 制表：徐振拓 时间：2009年9月2日表16 变压器试验时3393测试仪故障项目对比表-实 施 前（2008.112009.02）实 施 后（2009.052009.08）序号故障项目故障次数（次）百分比故障次数（次）百分比 1 放电未完成127500%2充电未完成212.5133.3%3电流开路16.25133.3%4仪器电源故障16.25133.3%总 计 16 3 统计 制表：徐振拓 时间：2009年9月2日实 施 前实 施 后 结论：“放电未完成”故障由12次降至0次，造成3393直流电阻测试仪故障的主要问题已解决。【效果检查二】目标值检查 对策实施前后3393直流电阻测试仪使用情况和故障情况如下表：表17 3393直流电阻测试仪使用及故障情况对比表-实 施 前（2008年11月2009年2月)实 施 中（3月4月）实 施 后（2009年5月8月）使用时间11月12月1月2月合计平均3月4月5月6月7月8月合计平均使用次数524847371844646434941525019248故障次数726520533212161.5统计 制表：曹建东 时间：2009年9月3日根据以上调查表绘制折线图和柱状图如下：实 施 前实 施 中实 施 后 制图 制表: 曹建东 时间:2009年9月4日结论:3393型直流电阻测试仪故障由实施前5次/月降至实施后的1.5次/月，目标达成。【效果检查三】经济效益及社会效益1. 经济效益：节约了3393直流电阻测试仪因故障维修和检定的成本。 表18 经济效益对比表实施前（维护检定成本）实施后（维护检定成本）正常（年度）检定一次因故障维修2次因故障（维修）检定正常（年度）检定一次因故障维修因故障检定300元800元300元300元00维护检定费用总计 300+800+600=1700元维护检定费用总计 300元节约维护检定费用：1700-300=1400（元）统计 制表：赵阿妮 时间：2009年