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降低高压电缆金属护套感应电流数值
时间:2014-10-05 08:34来源:未知 作者:mindmap 点击:
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目录
1 小组概况....................................................................................3
1.1小组成员组成情况...........................................................................3
1.2活动计划按月实施...........................................................................3
2 选择课题....................................................................................4
2.1问题的提出.................................................................................4
2.2(110kV及以上电压等级)电缆金属护层过载率统计..............................................5
2.3确定课题...................................................................................6
3 现状调查....................................................................................6
3.1目前高压电缆金属护套感应电流限制措施.......................................................6
4 制定目标....................................................................................7
5 原因分析....................................................................................8
6 确定主要原因................................................................................8
7 对策制定...................................................................................11
8 对策实施...................................................................................11
8.1对策实施一:..............................................................................11
8.2对策实施二:..............................................................................13
8.3对策实施三:..............................................................................15
9 效果检查...................................................................................16
10 巩固措施..................................................................................16
11 总结与下一步打算..........................................................................16

1、小组概况

        2013年2月28日,为促进公司五年接轨方案有效落地,三基工程建设全面推行,落实公司对高素质人才队伍建设的要求,进一步激发和调动广大技术人员的积极性,形成钻研业务、掌握技术、爱岗敬业的风气,输电管理所成立了以何进同志(公司电缆专业三级技能专家)为社长的“文辉技术能手工作室”,工作室积极参加部门技改、检修和科技项目管理,为配合电缆部完成科技项目技术攻关,集中力量攻坚克难,特成立威武队QC小组。

1.1小组成员组成情况

小组概况表

小组信息
小组名称 威武队QC小组 小组注册号 SZPS QCC-SDGLS 015-2013
成立时间 2013.2.28 工作联系人 胡班
成员姓名  性别 职务或职称 成员分工情况
何进 三级技能专家 技术指导及协调组织
郭嘉 二级助理专家 技术指导及协调组织
李晓明 班长 技术指导及协调组织
李晓霞 助责 实施操作
何三谷 助责 实施操作
王刚 电缆工 实施操作
陈毅 电缆工 实施操作
胡松 见习生 实施操作
刘子敬 见习生 实施操作
常威 见习生 实施操作
朱仝 见习生 实施操作
周润发 见习生 实施操作
韩涛 见习生 实施操作

1.2活动计划按月实施
小组活动计划表

2、选择课题

2.1问题的提出
        为了适应城市的经济发展,电缆由于稳定性高及美化城市等特点,在城市输电线路中电缆有逐渐代替架空线的趋势,特别是110kV及以上电压等级长距离单芯电缆的大量使用,随之而来的电缆故障率连年攀升,事故造成损失巨大,电缆外护套是电缆最外层保护,也是最容易受外力破坏部分,铠装层是在外护套内侧,目前,在长距离输电线路中,为了减小感应电压和回路的环流,整个线路分成若干段后,每三段做一次交叉互联,然后把铠装层两头都直接接地,但是由于施工及地理环境的影响,常常因为线芯负载电流和三段长度不等及其他原因造成护套感应电流增大,造成护套发热,从而降低电缆自身负载。

2.2(110kV及以上电压等级)电缆金属护层过载率统计
         根据无忧电网有限公司发布的《电力设备预防性试验规程》(Q/CSG114002-2011)及中华人民共和国标准 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB 50150-2006)规定电缆金属护层上的感应电流不能大于负荷电流的10%,超过该数值时电缆导体载流量及寿命将会受到影响。2013年3月10日,QC小组成员通过收集班组接地电流记录表得知:2007年电缆三班合计有10回线路(总共测试83回)接地电流测试数据异常,2009年合计有52回线路(总共测试188回)接地电流测试数据异常,2012年合计有24回线路(总共测试125回)接地电流测试数据异常,从该统计表中可知电缆外护层限流形势较为严峻。

         由此可见,采取有效措施降低高压电缆金属护套感应电流已刻不容缓。

2.3确定课题
         鉴于以上调查结果,课题小组成员一致决定将降低高压电缆金属护套感应电流作为本次课题。


3、现状调查

3.1目前高压电缆金属护套感应电流限制措施
         ⑴在较长的单芯电缆线路中,使用绝缘接头将电缆金属护套和屏蔽层均匀地分割成三段或三的倍数段,将三段长度相等或基本相等的电缆组成一个换位段,通过交叉互联抵消金属护层的感应电流。


 
         ⑵电缆线路不长,感应电压值在安全限制范围,可采取一端直接接地,另一端带保护器接地,并沿电缆线路平行敷设一根阻抗较低的绝缘导线(事故回流线)。
 

 
          以上两种措施是现行主流的抵消电缆金属护层感应电流的方法,但是从运行班组得知,当前还是有大量高压电缆线路金属护层环流超过规定值,现急需采取措施,降低高压电缆线路金属护层环流。

4、制定目标

         研究出限流装置,通过装置来弥补三相感应电流的相位和幅值的不平衡问题,从而使护套环流在其正常范围内,最大限度的保障电网安全可靠供电。并将该方法综合推广于各回电缆线路中,使电缆护套感应电流过载率降至5%以内。
活动目标图

5、原因分析

           在之前的现状调查基础上, QC小组召开会议积极展开讨论,从人、机、料、法、环五个角度展开分析找出末端原因,具体如图6-1所示。
原因分析鱼骨图

6、确定主要原因

末端原因一:金属护套联板交叉连接方式不清晰
确认过程:随机打开几个接地箱检修工井,拆开带保护器交叉互联箱,多数接地箱箱盖都有标明联板的连接方式。
结论次要原因
接地箱现状调查

 
末端原因二:保护器损坏
确认过程:通过询问电缆巡维人员发现部分电缆金属护套保护器经过一次冲击放电后即已损坏,保护器质量较差。
结论主要原因
保护器损坏情况

 
末端原因三:电缆金属护层保护器无限制感应电流功能
确认过程:目前采用的氧化锌保护器只有限制电压的功能,没有抑制环流的功能。
结论主要原因

末端原因四:电缆交叉互联系统复杂
确认过程: 目前泸州地区电缆金属护层接地方式主要有两种,第一是交叉互联接地,在较长的单芯电缆线路中,使用绝缘接头将电缆金属护套和屏蔽层均匀地分割成三段或三的倍数段,使每段金属护套的感应电压限制在不影响人身和设备的安全值内。第二是一端直接接地,另一端带保护器接地。这两种接地方式的原理均简单明了,不存在复杂的问题。
结论次要原因

末端原因五:接地线被盗
确认过程:电缆接地线被盗后交叉互联和一端直接接地方式受到破坏,电缆金属护套上将产生较大感应电压,此感应电压会损坏外护层和接地线,目前深圳地区直接接地时均是直接接塔材,且电缆终端塔防盗实施较完善,接地线被盗发生概率较小。
结论次要原因

综上所述,小组最终确定高压电缆金属护层感应电流超标的主要原因为:
电缆金属护层保护器无限制感应电流功能;
事故回流线敷设方法错误;
③多回线路同沟敷设时,未使用最佳排列方案;
 

7、对策制定

对策制定表
序号 问题 对 策what 目标(why 措  施how 地点
where
完成时间
when
执行
who
1 电缆金属护层保护器无限制感应电流功能 研制能限制感应电流的装置 将电缆金属护层感应电流降低至原来的80% 研发电缆护套环流抑制器并进行实验 输电管理所电缆部
加勒比海大学
2013.6.10—
2013.7.10
何进、罗兵、朱仝、胡松、常威等
2 事故回流线敷设位置不佳 通过计算、推理、论证探索出事故回流线的敷设原则 制定事故回流线的敷设标准 利用仿真软件计算、筛选数据 输电管理所电缆部
加勒比海大学
2013.7.10—
2013.8.5
何进、罗兵、郭嘉、李晓明、何三谷、韩涛等
3 多回线路同沟敷设时,未使用最佳排列方案 通过计算、推理、论证探索出多回电缆同沟敷设最佳排列方案 制定多回电缆线路敷设的标准,后续电缆敷设需按该标准实施 探索多回线路同路径敷设时最佳排列方法 输电管理所电缆部
加勒比海大学
2013.8.5

2013.8.20
何进、罗兵、郭嘉、李晓明、何三谷、韩涛等

8、对策实施

8.1对策实施一:
实施项目 实施情况 实施人员 时间 地点
研制能限制高压电缆金属护层感应电流的装置 在直接接地处串接一个适当的电感和小电阻,来抑制电缆护套环流作用 何进、罗兵、朱仝、胡松、常威等 2013.6.10—
2013.7.10
实验室

实施效果:     
采用最高负载为100A电流动力电组成回路,进行实验室实验,验证抑制环流的可行性。 
通过试验室验证得知,高压电缆金属护层环流抑制装置最高可降低环流值达80 %。具体试验数据见下表所示。

8.2对策实施二:

实施项目 实施情况 实施人员 时间 地点
探索多回线路同路径敷设时电缆最佳排列方法 通过三回、四回电缆敷设方式电缆环流研究,编写多回电缆同沟敷设环流计算程序,制作计算环流的软件,根据计算结果研究多回电缆线路最佳敷设排列方法 何进、罗兵、郭嘉、李晓明、何三谷、韩涛等 2013.7.10—
2013.8.5
实验室、电缆部办公室

等值线路图

(a)第一回路环流等值线路图                      (b)第二回路环流等值线路图                        (c)第三回路环流等值线路图

算法框图

            根据以上思路利用美国NI公司的Lab软件编写界面及设置参数程序,后天计算则用MATLAB软件实现各种复杂计算。

 
多回路电力电缆最佳敷设方式统计表

实施效果: 
回路数 最佳排列方式 ABC排列时环流值 最佳排列时环流值
四回路直线型 ABC-BCA-ABC-BCA 34 25.9
四回路矩阵形 ABC-ABC-ABC-ABC - -
四回路等腰三角形 ABC-ACB-ABC-ACB 24 14.2

8.3对策实施三:
实施项目 实施情况 实施人员 时间 地点
通过计算、推理、论证探索出事故回流线的敷设原则 通过仿真软件及实际运行经验总结事故回流线的敷设原则 何进、罗兵、郭嘉、李晓明、何三谷、韩涛等 2013.8.5

2013.8.20
实验室、电缆部办公室



电力回流线敷设适用条件及注意事项 :
⒈回流线敷设时,尽量按照距离三相距离 S1 XS2 =S3来设置,如果受现场条件的限制,那么尽量距离电缆本体最近方式敷设,而且在电缆长度的一半时,进行换位敷设。
⒉回流线的截面不宜选择太大,要根据现场接地电阻大小而定,如果接地电阻较大,则不必选择较大截面的回流线,可参考条件(R2 <0.5时,可选择回流线240mm2),具体可根据现场条件而定。
⒊回流线的两端接地处,尽量接地良好,使接地电阻达到最小。

9、效果检查

综合对策实施后,经验证,高压电缆金属护层感应环流得到较好的抑制,环流测量值有所降低,试点效果较好。

10、巩固措施

            在明确了此次QC活动取得的良好效益后,小组成员采取了一系列巩固措施来确保QC活动的长期性和标准化。

11、总结与下一步打算

          通过本课题的研究、论证和实施,不但降低了高压电缆金属护层感应环流,确保了人员安全,更提升了QC小组成员自身分析策划和协调沟通能力,培养了缜密严谨的逻辑思维习惯,为QC小组运作和下一步活动的开展打下了良好基础,下表是QC小组对活动前后成员综合素质的自我评价:
活动前后比较表
序号 比较内容 活动前 活动后 评价的主要依据
1 个人能力 3 4 加强了标准化作业的自觉性,绝大多数员工都能按照规范中的要求进行操作。
2 QC知识 2 4 每个成员对QC活动的阶段步骤和主要方法工具从了解不多到了解较多,全部组员掌握了直方图、“5W1H”等分析、统计手段。
3 解决问题能力 3 4 针对问题,小组成员学会从多个环节分析,并利用PDCA的方式解决问题。
4 业务技能 3 4 掌握隧道消防控制系统操作方法。
5 团队精神 4 5 小组成员为了同一个目标各尽所能。小组成员利用业余时间进行活动,大家互相帮助,分工合作,体现了1+1>2的系统效应。

           根据小组的自我评价情况,绘出下面雷达图:
活动前后组员自我评价雷达图

 
 
 

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