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提高400V23段厂用电压合格率 上海电力股份有限公司吴泾热电厂电气继保班QC小组 小组概况 选题背景 将主变12更换为高阻抗变压器后 出现了我厂400V23段厂用电压合格率降低的情况 400V23段厂用电压合格率统计表 选题理由 400V段电压合格率在90 以上 提高400V23段厂用电压合格率 问题现状 选定课题 部门要求 68 93 90 目标设定 将400V23段厂用电压合格率提高到 90 目标 可行性分析 电压不合格原因统计调查表 A类因素 电压过低 可行性分析 如果可以将A类因素降低到原来的30 那么400V23段厂用电压合格率就能从原来的68 93 提高到87 33 计算目标值与我们设定的目标值90 非常接近 公式 计算目标值 600 9 1421 30 96 43 66 600 9 87 33 结论 将厂用23段电压合格率提高至90 是可以实现的 23段电压合格率 30段电压合格率 原因分析 要因确认 确认一发电机无功输出不足 1为Q与V关系曲线 2为负荷电压特性曲线 代表发电机无功输出满足无功平衡的需求代表无功输出不满足无功平衡的需求 非要因 220KV出口电压均符合 288点电压考核值 小组成员陆元明查阅 电力系统分析 无功功率与电压水平关系图 2011年3月7日 小组成员陆元明 谈炯查阅220KV出口电压数据 并计算2010年5月至2011年1月电压合格率 288点电压考核值 规定220KV出口电压须维持在229 5KV 231KV范围内 确认二机端电压低 最低值均在机端电压合格范围以内 中华人民共和国能源部标准 机端电压标准范围为 5 计算 机端电压标准范围 20KV 1 5 19 21KV 非要因 机端电压满足 SD 32589中国能源部标准 确认三主变带高阻抗 小组成员查阅了 电力变压器选用标准 发现一般中小型变压器的短路阻抗在4 10 大型变压器短路阻抗在12 5 17 5 而我厂主变的短路阻抗为21 35 明显高于标准值 我厂主变阻抗值 一般大型变压器阻抗范围 我厂主变压器属于高阻抗变压器 是要因 确认四厂用系统无功消耗大 小组成员分别从23段母线及31段母线电度表中读取2011年4月11日10点至11点一个小时内的无功消耗量 31段母线比23段母线无功数值少将近1 4 120 6 90 74 确认四厂用系统无功消耗大 23段母线无功消耗大 P N 99 4 120 11928Var 电动机消耗无功 厂用母线消耗功率 变压器无功损耗 照明设备无功损耗 线路损耗 120600 3520 23 11928 52 105099 77Var P N 16 43 120 1971 6Var 电动机消耗无功 厂用母线消耗功率 变压器无功损耗 照明设备无功损耗 线路损耗 90740 3520 23 1971 6 52 85196 17Var 变压器损耗 照明设备消耗无功 线路损耗 电动机消耗无功 是要因 厂用系统无功损耗计算 23段 31段 确认五变压器超负荷运行 已知厂变 容量 1600KVA额定电流 146 6 2309 4A假定负荷率为0 85高压侧额定电流最大值 146 6 0 85 124 61A 高压侧额定电流最大值计算 额定最大值 厂变73超负荷情况 结论 厂变73未超负荷运行 确认五变压器超负荷运行 厂总变42A超负荷情况 已知厂总变 容量 28MVA额定电流 808 2566A假定负荷率为0 85高压侧额定电流最大值 808 0 85 686 8A 高压侧额定电流最大值计算 额定最大值 变压器未超负荷运行 结论 厂总变42A未超负荷运行 非要因 确认六变压器变比不合适 小组成员姜薇 吴菡从SIS系统中调查2010年5月至2011年1月的厂用23段电压数据后发现 电压合格率最低的月份出现在2010年的7月 我们从SIS系统中调用了2010年7月400V23段的电压数据制作了电压直方图 数据整体向标准值左侧偏移 计算得标准差为2 13Ca X U T 2 385 400 20 0 75Cp T 6 40 6 3 47 3 12则Cpk Cp 1 Ca 0 78 0 67故过程能力为C级 为能力不足型 过程能力 确认六变压器变比不合适 分接头参数 铭牌 分接头 变压器变比不合适 我们使用的6300 400变比使得厂用侧值与400V的标准值相差较大 是要因 确认七未及时切除线路或设备故障 没有出现未及时切除线路或设备故障的情况 正确动作率100 非要因 2011年5月19日 小组成员姜薇对过去一年间 12机组继电器和保护装置的正确动作率进行调查 要因确认 厂用系统无功消耗大 变压器变比不合适 变压器带高阻抗 要因 400V23段厂用电压低 制定对策 变压器变比不合适 方案选优 对于变压器变比不合适的要因 我小组成员通过亲和图法提出了4套解决问题的方案 要求 能有效的抬高电压使厂用母线电压达到最接近于400V的标准 制定对策 将厂变73的分接头从6300 400档位调整到6150 400档位 使得变压器的变比减小 以抬高厂用母线的电压 调节厂变73分接头 优点 简单 快捷 容易操作 实施周期短 成本低 缺点 无法根据负荷变动来调压 只能整体抬高母线电压 方案一 制定对策 厂变73为无载调压变压器 由于变压器分接头固定不变 机组运行时无法进行调压 将厂变73更换成有载调压变压器 当电压变动超过定值时 有载调压变压器经一定的延时对电压进行进行调整 并保持电压的稳定 优点 能在负载运行中完成电压切换的工作 调压效果较好 缺点 实施周期长 成本高 操作难度大 方案二 将厂变73更换成有载调压变压器 制定对策 用补偿厂用段无功功率的办法来抬高厂用母线段的电压 电容器供给的无功功率 式中为电容器的容抗 将电容器连接成若干组 根据负荷的变化 分组投入或切除 可实现补偿功率的不连续调节 优点 可在负载运行中调节电压 缺点 当系统发生故障或由于其他原因电压下降时 电容器无功输出的减少将导致电压继续下降 装设电容器需另增设舱位 实施周期长 成本高 方案三 加装电容器 制定对策 正常运行时 6KV12A段为工作段 6KV公用A段为6KV12A段的备用段 将厂用23工作段切换至备用段即改变运行方式将工作段改为由高备变所带公用段来供电 避免了主变带高阻抗问题 故公用A段6KV电压实际值与额定电压相接近 不会产生厂变73变压器变比不合适的情况 优点 操作简单 实施周期短 成本低 无需调压措施即可解决变压器变比不合适的问题 缺点 可靠性差 高备变故障或检修时可能影响厂用段母线的正常运行 方案四 将400V23段工作段切换至备用段 制定对策 可行性分析 将23段工作段切换至备用段 调节厂用变压器分接头只能在机组大修周期中完成 但工程量小 无场地要求 易于完成 加装电容器 将厂变73更换成有载调压变压器 调节厂变73分接头 更换有载调压变压器需另外购买设备 其工程量较大 但无场地要求 可以完成 由于加装电容器需要另外增设房间和仓位 而我厂12号机在设计时已将所有仓位用足 无多余的场地置放电容器装置 故该方案无法完成 可在带负载运行中完成切换 工作量小 无场地要求 但故障或检修时可能会影响厂用段母线正常运行 可靠性较差 结论 方案可行 结论 方案可行 结论 方案不可行 结论 方案可行 制定对策 最佳方案 调节厂变73分接头 制定对策 制定对策实施表 根据要因和对策方案的选择 我们经过讨论制定了对策表 对策实施 实施一 真空镀膜灯 新型节能灯 2011年5月28日 小组成员陆伟刚 谈炯将12号机组400V23段原来使用的真空镀膜灯全部更换成节能型的照明设备 我们将新型节能灯与原来的真空镀膜灯作对比 实施人 陆元明 吴菡检查人 姜薇完成时间 2011 5 28实施地点 现场 实施过程 对策实施 2011年5月28日 小组成员陆元明 陆伟刚在生活水泵和原水泵上安装了变频调速装置 已知Q P tg 0 85 生活水泵及原水泵变频调速装置各3台变频调速器节约的无功 3 22000 16000 tg 20000 15000 tg 20427Var 节约无功功率计算 对策实施 效果检查 2011年6月5日10点至11点 小组成员谈炯 陆伟刚再次读取23段母线电度表一个小时内的无功功率数值 厂用系统消耗无功数值比实施前减小1 4 厂用无功得到优化 可以发现 对策实施后厂用系统消耗无功数值比实施前减小1 4 厂用系统负荷得到了优化 同时也达到了节能的目的 达到了预期目标 对策实施 实施二 小组成员对变压器档位按变比折算后发现 使用6150 400的档位变比可使厂用侧最接近400V的标准值 最接近低压侧额定值400V 2011年5月30日 小组成员陆伟刚 姜薇对400V23段厂用变压器分接头进行了调节 将原本6300 400档位调节成为6150 400档位 实施人 陆元明 吴菡检查人 姜薇完成时间 2011 5 30实施地点 现场 对策实施 效果检查 数据在标准范围以内 电压分布中心与400V标准值十分接近 2011年8月1日 小组成员再次从SIS中又选取了2011年7月的电压数据制作了直方图 计算得数据的标准差为3 47Ca X U T 2 398 5 400 20 0 075Cp T 6 40 6 3 47 1 92则Cpk Cp 1 Ca 1 78 1 67 故过程能力为A 级 达到了预期目标 过程能力 效果检查 达到了预期目标 对策实施后的巩固期为2011年6月到2011年9月 为期4个月 为了检查目标完成情况 对策实施后我们继续对400V23段厂用电压合格率进行了跟踪调查 效果检查 1 成本计算 2 经济效益计算 巩固期内 2011 6 2011 9 共节省电能成本 按照每度电0 46元成本计算 C 0 06 0 048 24 122 120 0 46 132976 8 3 4 627 万元 成本在一年后全部收回 从长久效益来看 我们节省下的费用是相当可观的 QC活动后第N年取得经济效益 4 627N 3 8 448 13 881N 8 448 万元 3 社会效益 通过本次QC活动 我们大大提高了厂用400V23段厂用电压合格率 很大程度上确保了设备的安全运行 避免了事故的发生 使设备运行更加的安全 稳定 在保障人身安全的同时为我厂创建金牌机组和保电节能作出了贡献 制定巩固措施 我们将本次活动中涉及到的变频器回路的CAD图纸上传至厂内图纸管理系统 图纸编号 D8005709 并将节能照明设备的台帐传至厂内台帐管理系统 我们将调整变压器分接头以及安装变频调速器的工艺流程