降低主变温度表的故障率(东莞供电局)

1、东莞供电局2009-2010年QC活动降低主变温度表的故障率 试验研究所电测试验班QC小组2010年02月一、前言变电站温度表主要用途是测量与控制主变工作情况，因此主变温度表故障存在缺陷将直接关系到主变的正常运行。根据东莞供电局生产要求，必须保证设备正常运行。 图1:温度表的结构及电气连接图 主变温度表主要由毛细管、温包、可调电阻、轴承弹簧管、传动机构、信号输出模块等构成；当温包受热时，感温介质受热膨胀产生的体积增量，通过毛细管传递到弹性元件上，使弹性元件端部产生角位移来带动指针指示被测温度值并带动微动开关输出电信号，从而驱动冷气系统的投入，对变压器进行降温，从而保证主变正常运行。二、小组概况

2、小组简介小组状况（表一）课题名称降低主变温度表的故障率小组名称电测试验班QC小组成立时间2009.04活动时间2009.04-2010.01活动类型问题解决型小组成员情况表小组成员（表二）姓名性别文化程度职务小组职务小组分工TQC学时钟燕芬女本科副主任技术指导过程指导25谢伟伦男本科主管技术指导统筹策划25胡秋兰女中专班长技术指导过程监控25曾镜全男大专副班长技术指导过程监控25谢培成男本科班员组长组织实施25李联英女中专班员组员实施执行25谭惠英女中专班员组员实施执行25陈蔚茹女大专班员组员实施执行25冯淑霞女本科班员组员收集数据25霍嘉文男本科班员组员收集数据25制表人: 冯淑霞 制表日期

3、:2009年4月三、选题理由保证设备正常运行东莞局要求部门规定运行设备故障率不得5%2006年-2008年主变温度表故障率统计表2006年2007年2008年温度表故障数量355673温度表总数量753815886故障率4.64%6.80%8.23%当年故障率=当年温度表故障数量/当年温度表总数量×100%从上面统计表计算出平均每年的故障率为6.56%。存在问题 2006年-2008年主变温度表故障率控制图5% 选定课题降低主变温度表的故障率四、现状调查1、现状调查一 随着经济的高速发展，变电站的不断扩建，变压器设备中温度表的数量和温度表缺陷故障事件也急增。下面对2006至2008年

4、的温度表进行统计： 753815886355607508008509002006年2007年2008年温度表总数量故障的温度表数量732006年-2008年主变温度表故障率统计表2006年2007年2008年温度表故障数量355673温度表总数量753815886故障率4.64%6.8%8.23%2006年-2008年主变温度表故障率控制图5% 图2:主变温度故障统计图表结论一：从上面的统计表和控制图可以看到：2006年在运行的温度表有753个，故障的温度表为35个，故障率为4.64%；2007年在运行的温度表有815个，故障的温度表为56个，故障率为6.80%；2008年在运行的温度表有88

5、6个，故障的温度表为73个，故障率为8.23%。 从上面的图表不能找到症结所在，小组决定对具有代表性和时效性的2008年温度表的故障数据进入深入调查。2、现状调查二表1: 2008年主变温度表的故障率统计表：序号温度表的故障率高的原因故障数量比例1温度表误差大4460.3%2温度表渗水912.3%3减震条松动79.6%4毛细管漏压34.1%5其它1013.7%主变温度表故障率饼图：图3:主变温度故障原因统计图结论二：从2008年温度表的故障率统计表和饼图可以看到： 温度表误差大是温度表故障率高的症结所在。五、设定目标1、设定目标：根据部门要求，运行设备故障率不得大于5%，所以将活动目标定为：将

6、主变温度表的故障率降为5% 。图4:活动目标对比图2、可行性分析（1）QC小组通过对其他兄弟单位了解情况，兄弟单位2008年主变温度表故障率都能控制在5%内。（2）从现状调查二统计表和饼图可看出，温度表故障率高的主要症结是温度表误差大，占整个故障率的60.3%。所以，只要把温度表误差大的问题降低40%,那么得到主变温度表故障率将从原来的8.23%降低到4.94%。因为2006年在运行的温度表有753个，故障的温度表为35个，故障率为4.64%，当时由温度表误差大引起的故障率占20.5%。从历史的角度证明，温度表误差大的问题降低40%是可行的。数据解释： (温度表误差大的比例60.3%-目标值4

7、0%) +除了温度表误差大的其它原因的比例（1-60.3%） ×主变温度表原来的故障率8.23%=得出的主变温度表故障率4.94%即（60.3%-40%）+（1-60.3%） ×8.23%=4.94% 结论：将主变温度表的故障率降为5%是可行的。六、原因分析温度表误差大 2009年4月15日，全体小组成员针对现状调查中的症结：温度表误差大，各抒已见，集思广益，从人、设备、环境和方法四个方面入手，分析温度表误差大各方面可能造成故障的相关因素。绘成因果关联图：设备环境方法人温度表电子电路影响升降温校验时回程误差大雨水暴 晒天 气温度表部件影响维护不到位电热元件传动机构生 锈维护

8、人员没有进行定 检维护技术水平落 后温度表轴承弹簧管松 动温度表可调电阻阻值变大校验仪稳定性差温度表电流4-20mA输出不稳定传送温度信号的电缆受电磁干 扰温度表内部接线接触不良无制定完善的设备定检制 度没有进行专业技术培 训图5:原因分析树图 制图人:谢培成 制图日期2009年5月七、确定主因 为确保确认结果的齐全性、正确性，真正找出主要原因，我们采用技术分析和现场调查相结合的方法，对8个末端因素进行论证，请见要因论证表。表2:要因确认计划表序号末端原因确认内容确认方法标准负责人完成日期1温度表可调电阻阻值变大测量温度表可调电阻阻值是否有偏大现场测量查看记录温度表可调电阻阻值在1.0-2.0

9、冯淑霞2009年5月12日2传送温度信号的电缆受电磁干扰现场测量温度表4-20mA输出是否正常，是否稳定。现场测量输出值在4-20mA内且变化率5%李联英2009年5月31日3温度表内部接线接触不良查看温度表内部接线接触是否良好。现场查看表计内部接线牢固，并外露率不超过2mm胡秋兰2009年5月30日4温度表轴承弹簧管松动现场检查温度表轴承弹簧管是否松动现象现场检查温度表轴承弹簧管长度6±1 mm霍嘉文2009年5月日5没有进行专业技术培训核对人力资源部队小组成员的培训记录查看培训档案培训率为100%达标率为100%陈蔚茹2009年5月14日6无制定完善的温度表定检制度查看定检计划和

10、执行情况，查看相应的制度查看工作记录工作完成率为100%谢培成2009年5月26日7电热元件传动机构生锈现场检查电热元件传动机构是否卡住现场查看电热元件传动机构回程误差2曾镜全2009年5月27日8校验仪稳定性差查看校验仪送检报告查看记录校验仪100%合格谭惠英2009年5月30日制表人: 霍嘉文 制表日期:2009年5月以下是具体的验证过程：验证一：温度表可调电阻阻值变大2009年5月12日小组成员冯淑霞查看了2008年更换前温度表的资料，找到以往的工作记录，并从中列举出15个有可调电阻的温度表，并统计阻值：01.01.21.41.61.82.012实际阻值（)最大范围（)最小范围（) 43

11、5678910 11 12 13 14 15 图6:可调电阻实物 从上图中可以看出：温度表可调电阻阻值在规定的范围1.0-2.0之内，结论：阻值稳定！非要因。验证二：传送温度信号的电缆受电磁干扰 2009年5月13日，小组成员李联英现场校验110kV凤岗站#1主变温度表，校验4-20mA模拟输出时数值在3.35至3.50mA之间变化，如下图所示。图7:电缆干扰测量图 针对110kV凤岗站#1主变温度表4-20mA模拟输出值的变化，小组负责人李联英要求进一步查找，要求接下来的温度表检查工作各成员要多点注意，做好记录。以下是2009年5月15日至2009年5月31日主变温度表4-20mA模拟输出值

12、数据表(表3)：工作地点主变温度表4-20mA模拟输出值平均值变化值变化率minmax（min+ max）/2max- min变化值/平均值110kV园岭站#3主变9.569.819.6850.252.58%110kV凌屋站#2主变6.416.586.4950.172.62%220kV景湖站#1主变5.365.715.5350.356.32%110kV潢洲站#2主变12.1612.5312.3450.372.99%220kV莆心站#1主变7.367.617.4850.253.34%110kV威远站#2主变6.586.926.7500.345.04%110kV石排站#3主变7.457.847.6

13、450.395.10% 制表人: 李联英 制表日期:2009年5月 从上表中可以看出：主变温度表4-20mA模拟输出值在规定的范围4-20mA之内变化率超出5%。结论：要因。验证三：温度表内部接线接触不良 我们每次工作完成之前都由工作负责人检查接线，保证接线正确，牢固，如下图。所以这是非要因。图8:温度表内部接线图验证四：温度表轴承弹簧管松动2009年5月13日至2009年5月31日小组成员霍嘉文开始对温度表轴承弹簧管的长度开始进行测量记录。工作地点第一次测量mm第二次测量mm第三次测量mm平均数mm110kV园岭站#3主变油温表6.096.086.096.087110kV园岭站#3主变绕组表

14、6.096.096.096.090110kV凌屋站#2主变油温表6.156.136.136.137110kV凌屋站#2主变绕组表6.156.146.136.140220kV景湖站#1主变油温表6.206.196.196.193220kV景湖站#1主变油温表6.216.216.226.213220kV景湖站#1主变绕组表6.206.196.216.200220kV莆心站#1主变油温表6.266.276.276.267220kV莆心站#1主变油温表6.286.286.286.280220kV莆心站#1主变绕组表6.276.286.276.273表4:油温弹簧统计表 制表人: 谭惠英 制表日期:20

15、09年5月从上表中可以看出：温度表轴承弹簧管的长度在规定的范围6±1 mm 之内，结论：非要因。验证五：没有进行专业技术培训 2009年5月14日，小组成员陈蔚茹查找了培训档案，以下是我小组的热工仪表的专业培训， 成绩优良，非要因。姓名理论考试技能考试综合成绩谢伟伦918990胡秋兰908889曾镜全858786谢培成908889李联英888687谭惠英868686陈蔚茹908688冯淑霞878586霍嘉文908688表5:班员培训考核表 制表人: 陈蔚茹 制表日期:2009年5月 图10:小组成员实操培训图图9:试验培训环境图验证六：无制定完善的温度表定检制度经小组成员调查：维护人

16、员都是按照变电运行规程和南方电网公司电力试验规程开展维护工作的，并且热工仪表的维护试验规程规定温度表的试验周期为2年，变电站与我班都保存有2007和2008年的试验报告，因此，非要因。验证七：电热元件传动机构生锈 2009年5月21日，小组成员在110kV威远站#2主变进行油温表、绕组温度表校验工作，将两个超差的热工仪表更换。其中小组成员曾镜全将这两个超差的热工仪表在实验室再进行校验，然后将这两个表进行的电热元件传动机构进行除锈，之后再进行校验，以下表是除锈前与除锈后的实验室校验对比表(表6)：检定项目设定值除锈前的校验除锈后的校验误差检定3032.531.04041.040.05051.55

17、1.06061.560.57073.570.58082.081.09092.590.5100102.0100.5110111.5110.0120121.5120. 5检定点允许误差2.0回程误差允许值2.03.01.0 制表人: 谭惠英 制表日期:2009年5月从上表可以看出：除锈前与除锈后校验数据的不同，回程误差从原来的3.0降到1.0，检定点误差合格，所以电热元件传动机构生锈是要因。验证八：校验仪稳定性差。2008年5月30日，小组成员谭惠英查看了校验仪的出厂报告和每年送上级部门广东电网公司中试所校验的记录和合格证书，所以非要因。经过对8个末端因素进行分析，确定了导致温度表误差大的主要原因

18、有2个：八、制定对策 2009年6月5日，我小组针对“传送温度信号的电缆受电磁干扰”和“电热元件传动机构生锈”这两个主因按照 “5W1H”原则制定了相应的对策表(表7)：序号主要原因对策What目标Why措施How负责人Who地点Where完成日期When1传送温度信号的电缆受电磁干扰降低电缆受电磁干扰程度输出值在4-20mA内变化率5%将电缆进行屏蔽处理。胡秋兰李联英现场主变间隔2009年7月22日 2电热元件传动机构生锈使电热元件传动机构灵活转动电热元件传动机构回程误差小于2 每次定检温度表做好电热元件的除锈工作。陈蔚茹曾镜全现场主变间隔2009年7月22日 制表人: 曾镜全 制表日期:2

19、009年6月九、实施对策实施一：传送温度信号的电缆受电磁干扰1、电缆屏蔽层接地 图11:电缆正视图 图12:屏蔽层的铜薄片放大图 由正视图可以看到干扰源外导线产生的感应电动势ES和屏蔽电流IS，并ES=ISRS+jISXS，为使RS电阻为接近零，采用铜薄片屏蔽电缆。因此，采取的措施：第一、将强电交流回路的电缆取出屏蔽层的铜薄片。第二、在温度表侧的电缆屏蔽层的铜薄片接地。第三、端子箱侧同样将电缆屏蔽层的铜薄片接地。图13:电缆屏蔽层接地图2、交直流回路分开不共用电缆。抗干扰能力和布线密切相关。因为温度计启动的冷却系统的强电交流回路和传送温度信号的弱电直流回路使用一条电缆，对测量精度造成影响，在造

20、成互相干扰的同时还会降低直流回路的绝缘电阻。所以设计时，交直流回路必须分开，各用一条单独的回路。图14:交直回路图以下是2009年6月6日至2009年6月25日加装了电缆屏蔽层的铜薄片接地线后，主变温度表4-20mA模拟输出值数据表(表8)：工作地点主变温度表4-20mA模拟输出值平均值变化值变化率minMax（min+ max）/2max- min变化值/平均值220kV莆心站#1主变7.367.407.3800.040.54%110kV城西站#1主变6.336.476.4000.040.63%110kV龙眼站#2主变5.385.455.4150.071.29%110kV黄江站#2主变12.

21、1412.4212.2800.282.28%220kV板桥站#1主变7.567.627.5900.060.79%220kV莆心站#4主变6.586.676.6250.091.36%110kV凤岗站#3主变9.559.689.6150.131.35%110kV木井站#1主变6.896.936.9100.040.58%制表人:谢培成 制表日期:2009年6月从上表中可以看出：主变温度表4-20mA模拟输出值在规定的范围之内变化率没有超出5%。明显改善，达到目标。实施二：电热元件传动机构生锈从2009年6月6日开始，对主变温度表检查加入了对电热元件传动机构除锈工作的要求。具体除锈做法：第一、用手试探电热元件传动机构的灵活性，确定用除锈剂的量。第二、喷完除锈剂，处理锈质。 第三、加入适量厂家的专用放锈油。图15:传动机构图2009年6月6日至2009年6月25日开始对温度表电热元件传动机构的回程误差作了测量记录(表9)。工作地点除锈前回程误差除锈后回程误差220kV莆心站#1主变油温表1.50.5220kV莆心站#1主变油温表2.00.5220kV莆心站#1主变绕组表1.50.5110kV城西站#1主变油温表2.51.0110kV城西站#1主变绕组表2.00.5110kV龙眼站#2主变油温表1.00.5110kV龙眼站#2主变绕组表1.00.5110kV黄江站