降低400V生活專用盤故障次數

◆電氣繼保班QC小組/文

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降低400V生活專用盤故障次數

◆電氣繼保班QC小組/文

一、選擇課題，確定目標

上海電力股份有限公司吳涇熱電廠400V生活專用盤負擔著廠區、生活區用電。自2013年以來其故障次數明顯增多，導致一些用電設備無法使用，不僅影響廠內用電率，還影響職工的生活問題?，F在民生問題就是大問題，電氣繼保班QC小組就將“降低400V生活專用盤故障次數”作為本次QC活動的課題。

部門根據廠部相關細則提出：生活盤故障次數應小于6次/月。2013年下半年其故障次數為12次/月。根據廠部相關細則提出的要求，小組將目標設定為：將400V生活專用盤故障次數降低至6次/月。

二、目標可行性分析

小組成員對2013年下半年生活專用盤故障進行了分類統計，從排列圖（見圖1）中可見，電壓低故障共53次，占總故障次數的73.6%，是引起生活專用盤故障的A類因素。

根據本次QC活動的目標值：平均每月故障次數≤6次，小組設將A類因素降低到原來的X%，則目標值應滿足方程：［72-53×（1-X%）］ /12≤6，解得X%≤32.07%

如果能將電壓低引起的故障次數降低到原來的32%以內，就能完成本次QC活動的目標。

同時，小組調查了前兩年以及2013年下半年同類設備故障情況，故障次數均符合部門要求。通過縱向和橫向的分析，本次QC活動的目標是完全合理可行的。

三、分析原因，確認要因

要因確認一：6kV電壓低。GB/ T12325-2008《電能質量 供電電壓偏差》中明確規定20kV及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的±7%。小組成員從SIS系統中調查6kV公用段電壓情況，分別采樣了100組電壓數據，制作成直方圖。數據顯示，分布中心與公差中心基本重合，分布范圍在公差范圍中間并有一定余量，且在受控狀態，不是要因。

要因確認二：變壓器分接頭選擇不合適。輔建變A、B型號相同，其高壓分接頭共有5檔。6kV公用段電壓在6100至6500V。理論上，將分接頭置6300/400V檔位，其輸出電壓最接近400V。輔建變在運行中，無法現場查看分接頭，但是通過檢修記錄證明分接頭均在6300/400V檔位，變壓器分接頭選擇選擇合適。所以不是要因。

圖1　400V生活專用盤故障情況排列圖

要因確認三：變壓器損耗大，變壓器損耗包括空載損耗和負載損耗，相關《技術參數和要求》中對損耗有明確的規定，小組查閱了輔建變參數，其空載與負載損耗均小于國家標準。不是要因。

圖2　電壓低故障分析系統圖

要因確認四：電纜材質電阻率大，《電纜設計規范》中規定，電纜材質可選用銅或鋁，通過小組成員現場調查，選用的銅芯電纜與設計規范要求一致，非要因。

要因確認五：電纜線徑小，小組成員對電纜線徑進行了調查，其截面積為120mm2，符合設計規范要求，非要因。

要因確認六：電纜線路較長，電纜越長，壓降損耗越大。小組調查輔建變負荷電纜長度后發現，生活專用盤電纜最長。根據標準，小組成員計算出400V電纜壓降不應高于28V。但實際統計數據顯示，有2個月的電纜壓降超出了28V。根據電纜線路損耗公式，當其它因素不變時，損耗與電纜長度成正比，電纜較長會引起電纜線路損耗過大，所以是要因。

要因確認七：三相負荷嚴重不平衡，《400V開關二次回路檢修文件包》規定負荷不平衡電流不得超過最大相電流的10%。小組成員抽樣調查了生活專用盤不平衡電流，均小于10%，非要因。

要因確認八：超負荷運行。小組成員們查閱整定書的負荷電流整定值，然后，又對生活專用盤負荷電流進行了調查。生活專用盤C的負荷電流已超過整定計算時的取值。然后小組成員們驗證了末端因素與“電纜線路損耗大”關系，根據損耗公式，當其它因素不變時，超負荷運行引起的負荷電流增大，會導致電纜線路損耗大。所以是要因。

四、制定對策

通過驗證，小組成員們找到了導致400V生活專用盤電壓低的兩個主要因素：電纜線路較長、超負荷運行。接著，小組針對這兩個要因制定對策。

首先，針對要因“電纜線路較長”，小組成員集思廣益，運用親和圖法提出了解決這一問題的四個方案。

方案一：改變生活專用盤一次接線，重新設計接線，盡可能縮短400V供電電纜，以降低線路壓降。

方案二：更換生活專用盤供電電纜，由截面積120mm2更換為150mm2的電纜，減小了電纜電阻，也就降低了線路壓降。

方案三：將輔建變分接頭調至6000/400V檔位，適當減小輔建變的變比，其輸出電壓相應提高。但是在變壓器分接頭調整后，對于近端負荷，單相供電電壓接近250V，超出用電設備額定電壓。方案不可行，排除方案三。

方案四：加裝動態無功補償裝置，該裝置可根據實時工況對無功功率進行動態補償，以此來提高電壓。

針對可行的三個方案，小組成員們從如下5方面進行了綜合分析（見表1）。

根據方案的綜合分析，方案一評分最高。于是，小組成員們將方案一：“改變生活專用盤一次接線”選定為最佳對策。

確定了最優方案后，小組制定了對策表（見表2）。

五、對策實施

實施一 改變生活專用盤一次接線，小組成員們重新設計了接線，就地安裝了新的輔建變C，電源由6kV8/9A段引出。用新的生活專用盤代替原生活專用盤A、B、C。2014年6月，小組成員對生活專用盤進行了現場改造。

表1　要因一“電纜線路較長”因果矩陣分析

表2　對策表

2014年12月31日，小組成員調查了2014下半年生活專用盤供電電纜壓降情況，結果顯示實施一完成后，壓降遠小于28V的計算標準。實施一目標完成。

實施二 調整開關及保護配置，原生活專用盤負荷電流共計530A，小組成員們選用了合適的設備，然后依據保護配置原進行了整定計算，并進行了現場調試。

2014年12月31日，小組成員調查了2014下半年生活專用盤負荷電流。實施二完成后，生活專用盤負荷電流與額定值相匹配。實施二目標完成。

六、效果檢查

2015年1月5日小組成員對400V生活專用盤故障情況再次進行了調查。對策實施后，共發生了25次故障，其中A類故障發生了2次。生活專用盤故障次數降低為4.2次/月，低于目標值6次/月。目標完成。

另外，本次QC活動成本總計1萬元，生活專用盤一次接線改變后，去除了3根400V動力電纜，2014年下半年已節約電能損耗100.3MWh，減少廠用電費4.81萬元。確保了職工工作及生活用電，保障了機組安全、經濟、穩定性。

然后，小組制定了鞏固措施。針對對策實施一“改變生活專用盤一次接線”，小組成員們編寫了技術報告，為今后同類設備改造提供參考依據。針對對策實施二“調整開關及保護配置”，小組成員們修改了繼保監督工作規范，將考慮負荷電流變動情況列入400V設備定值核對要求中，完善繼保監督工作。

2015年1月21日，小組成員們按照《繼保監督工作規范》的要求，對生活專用盤及部分400V設備保護定值進行了整定核算。鞏固期內，生活專用盤實際負荷電流與整定值相匹配。而金工專用盤實際負荷電流已超出整定值，小組成員們根據實際負荷電流進行了整定計算，重出整定書。

在本次QC活動中，小組成員群策群力，解決了實際工作中的問題，并總結了每個階段的優缺點。通過本次QC活動，小組成員們有效地降低了400V生活專用盤故障次數，降低了電能損耗，減少了廠用電費的支出，保障了機組的安全、經濟、穩定運行?！敖档?00V生活專用盤故障次數”項目獲得了2015年上海市QC小組發表賽特等獎。

（作者單位：上海電力股份有限公司吳涇熱電廠）