縮短500kV變電站主變消防改造時間

嚴太山，江海升，鄭曉瓊，儲貽道，朱 濤，王守明，李超然

（國網安徽省電力有限公司超高壓分公司，安徽 合肥 230000）

1 設定目標

小組按主變消防改造流程進行調查分析，將消防改造作業分為6個環節：消防設備更換、本體注油排氣、二次回路完善、后臺信號核對、消防系統驗收以及其他。根據主變消防改造各環節，小組深入現場，統計分析主變消防改造各環節實際用時時長情況，結果如表1所示。

表1 活動前主變消防改造用時統計表h

進一步，小組根據公司消防改造目前的作業現狀，針對其他省市公司相同電壓等級和容量的主變消防設備更換環節用時進行調查統計，并將該環節用時和合肥分部用時情況進行對比分析，如圖1所示。

圖1 消防設備更換環節各階段時長對比分析圖

若對主變感溫電纜敷設和排油注氮管道更換這2個階段進行優化，將癥結降低到最理想水平，則變電站主變消防改造時間可以縮短6.72 + 5.69 =12.41 h。通過參考行業內相關電力設備消防工作改進情況，可將上述2個主要癥結問題解決90%，則變電站主變消防改造時間可以縮短11.17 h。基于上述情況，小組將此次QC活動目標設定為：將500 kV變電站主變消防改造時間由50.17 h縮短至39 h。

2 原因分析

小組成員運用頭腦風暴法，針對主變感溫電纜敷設和排油注氮管道更換2個環節用時長的原因進行討論分析，并繪制出關聯圖，如圖2所示。

圖2 原因分析關聯圖

3 確定要因

小組人員對7個末端因素進行逐一分析，確定要因如下：

感溫電纜無固定點。受主變本體外觀設計因素影響，在主變本體四周無法尋找明確固定點，導致感溫電纜敷設時間增加。小組選用臨時固定卡扣設定臨時固定點，對比無固定點和有臨時固定點下感溫電纜敷設時間，發現采取臨時固定點方式，可明顯縮短感溫電纜敷設時間，判斷為要因。

管道加工工具不合適。小組成員對作業現場進行調查，現場存在手動彎管器、電動液壓彎管器等多種管道加工工具。小組對不同工具對管道彎管弧度偏差及更換時間的影響進行分析，發現在同容量主變的管道更換作業中，由于弧度偏差導致管道更換用時最大相差2.7 h，判斷為要因。

管道連接點過多。小組對主變注氮管道連接點數量及管道更換用時進行分析，由于連接點數量上的差異，更換用時最大相差約4.3 h，管道連接點過多為要因。

4 制定對策

根據所確定的3個要因，QC 小組制定相應對策，如表2所示。

表2 對策表

5 對策實施

5.1 對策實施一：設計專用磁性卡具進行固定

步驟一：根據主變本體設計參數建立三維模型，運用三維坐標確定電纜敷設固定點。

小組結合主變本體相關圖紙參數和實際場景，建立主變三維模型。建模后選取最佳的點坐標集合作為固定點，確保兩組電纜能全面感測到主變上、中、下層油溫。固定點選取示意圖如圖3所示。

圖3 主變本體三維坐標點選取

步驟二：針對固定點，設計專用卡具進行固定。小組通過線上和線下材料市場調研，發現可在卡具材質、固定方式、安裝形式3個參數進行卡具設計，采用正交試驗法尋求最佳參數組合為：固定方式采用線夾式，材質選用304 不銹鋼，底座安裝形式采用磁鐵吸附。

步驟三：專用卡具批量制作。

小組成員根據所確定的固定方式、卡具材質及底座安裝形式，涉及卡具結構圖如圖4 所示。

圖4 專業卡具結構設計圖

根據結構設計圖，小組制作出實物圖如圖5 所示。該卡具通過釹鐵硼強磁底座吸附在設備表面，安裝方便，能夠避免設備表面漆層被破壞。

圖5 專業卡具成品圖

步驟四：單個固定點模擬試驗。

小組對卡具進行了100 次試驗，卡具每次固定用時分布圖呈近似正態分布，如圖6 所示。

圖6 專業卡具固定感溫電纜用時分布圖

可見，該分布圖呈近似正態分布，中部有一頂峰，左右兩邊逐漸降低，多次試驗所用時間均小于對策表中的目標值25 s，可判斷運用所設計專用磁性卡具可滿足目標要求，適用于現場實施并開展應用。

步驟五：現場運用專用卡具固定感溫電纜。

小組人員在主變消防改造期間，對合肥分部其他500 kV主變本體感溫電纜固定用時進行驗證，主變本體感溫電纜固定用時統計分析，如圖7所示。

圖7 主變消防改造感溫電纜敷設及固定用時分析圖

現場運用專用卡具固定感溫電纜安裝效果如圖8所示。

圖8 專業卡具進行主變感溫電纜敷設效果圖

5.2 采用整根管道安裝減少連接點，并選用液壓彎管器進行管道加工

步驟一：根據充氮回路設計和整根管道長度，優化管道規劃，以減少連接點。

小組選用整根管道進行加工，減少連接點數量和法蘭數、降低滲漏油風險等優勢。經現場驗證，注氮管道連接點能控制在5個以內。

步驟二：液壓彎管器結構設。

小組對所需液壓彎管器的結構進行設計，確保相關功能的實現和成品制作的成功率。

步驟三：液壓彎管器成品制作。

根據注氮管道外徑以及彎曲半徑等參數，小組在所選液壓彎管器中設計加入角度尺、輥軸等元件，避免人工微調時帶來的不穩定因素，確保彎管弧度精確度滿足要求，制作成品如圖9 所示。

圖9 液壓彎管器成品圖

步驟四：彎管弧度偏差測試。

小組選取消防改造中同型號管道（1N25），有針對性地進行50次彎管試驗，并對測點進行弧度測量。試驗結果分析如圖10所示。

圖10 弧度試驗測量統計分析圖

由圖10 可看出，所選液壓彎管器加工弧度平均值為89.8°，偏差值為0.2°，達到值偏差小于0.5°的目標要求，且弧度偏差合格率為100%。

圖11 主變消防改造管道更換用時分析圖

步驟五：現場實際驗證。

小組人員在主變消防改造期間，對合肥分部其他變電站500 kV主變排油注氮管道更換時間進行現場測試驗證。

經現場實際驗證，結果表明，應用所設計液壓彎管器進行管道更換加工后，單臺主變管道更換所用時間平均為3.3 h，實現了對策表中單臺主變管道更換所用時間縮短至4 h以內的目標。現場安裝效果如圖12所示。

圖12 主變消防改造注氮管道現場安裝效果圖

6 效果檢查

小組對不同主變消防改造用時進行各環節分層統計，如表3 所示。單臺主變消防改造平均累計用時為37.82 h，均控制在39 h 以內。

表3 主變消防改造各環節用時統計表h

7 結束語

本次活動中，QC 小組依據5W1H 原則制定對策，通過對策實施，解決感溫電纜敷設時間長和注氮管道更換時間長的癥結，將消防改造用時縮短至37.8 2 h，提升主變固定滅火設施的可靠性。