qc成果：采用分段加压法对绝缘安全工器具进行试验

1、 第 1页采用分段加压法对绝缘安全工器具进行试验变电检修工区 高压试验 QC 小组一、概况1、小组概况小组名称 高压试验 QC 小组 成立日期 2010 年 1 月 发布人所在部门 变电检修工区 小组类型 现场型 组长注 册 号 登记日期 成员人数 4TQC 教育学习情况 平均 40 小时 活动次数 20 活动时间 8 个月姓 名 性别 年龄 文化程度 职务及职称 小组职务 组内分工男 主任 组长 全面负责男 试验班班长 成员 现场管理女 安全员 成员 资料整理小组成员男 试验员 成员 资料整理成果 发布2、活动概况（1） 、活动计划表：阶段 活 动 内 容 活动时间P1、选择活动课题，制定活动计划2、开展现状调查3、原因分析4、制定对策2010.12010.3D 对策实施 2010.4-2010.9C 检查措施执行情况，进行前后对比分析活动实施效果 2010.7-2010.9A 总结活动经验 2010.10（2） 、活动计划及实施进度：月份阶段 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10PDCA计划进度 实际进度二、选题理由 第 2页根据对绝缘安全工器具进行交流耐压试验的必要性、试验方

2、法的多样性以及自身条件限制我们提出以下 3 个选题理由：理由一：理由二：理由三：三、现状调查1、现状调查一：我们对本公司管辖内 35kV 及以上电压等级变电站中使用和备用的绝缘杆和验电器数量做了如下统计：表 3-1 XX 供电公司 35kV 及以上电压等级绝缘杆及验电器数量统计绝缘杆（只） 验电器（只） 总数2004 年 20 31 512005 年 21 32 532006-2007 年 22 35 572008 年 22 36 582009 年 24 38 622010 年 25 40 65绝缘安全工器具应能够承受相应电压等级的电力系统设备操作时可能在预防性试验中，需通过严格的试验及时发现存在的缺陷和隐患，而且要求在试验中不对工具造成绝缘损伤。因此，采用适当的预防性试验方法十分重要。因受条件限制，各县供电公司普遍存在试验设备参数达不到试验需求的矛盾，为提高试验效率及节省试验成本，本文建议对绝缘安全工器具进行分段试验。绝缘安全工器具的性能直接关系到人身及设备的安全，需定期进行预防性试验。而工频交流耐压试验是监视工具绝缘好坏保证作业安全不可缺少的重要手段。 第 3页出现的最大过电压而不

3、致使人员发生触电危险，需定期进行预防性试验。安规中要求部分安全绝缘工器具（电容型验电器、绝缘杆等）需每年进行一次工频交流耐压试验，在历年的绝缘安全工器具预防性试验中我们对不合格的工器具数量做了如下统计：表 3-2 XX 供电公司 35kV 及以上电压等级绝缘安全工器具历年损坏情况统计2004 年 2005 年 2006 年 2007 年 2008 年 2009 年 2010 年总数（只） 51 53 57 57 58 62 65损坏数（只） 1 1 3 3 4 5 6合格率（%） 98.0 98.1 94.7 94.7 93.1 91.9 90.8为了更形象直观的体现绝缘安全工器具的损坏情况，如图 3-1 所示：图 3-1 XX 供电公司 35kV 和 110kV 绝缘安全工器具损坏情况图示0102030405060702004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年数量86889092949698100合格率 总 数 （ 只 ）损 坏 数 （ 只 ）合 格 率 （ %）由以上图表得知，从 2004 年到 2010 年我公司 35kV 和 110kV 绝缘杆及验电

4、器总数量在增加，但合格率总体呈下降趋势。2、现状调查二：下面我们引用了某电力试验研究所的试验数据，该研究所对全省所有绝缘杆进行了统一预试，不合格率比较高，进一步分析，不合格的绝缘杆中大致有过热，表面闪络等现象，如表 3-3 所示： 第 4页表 3-3 绝缘杆不合格现象分类电压等级 kV 过热 升压过程中闪络 0-1 分钟闪络 1-5 分钟闪络 不合格统计220 23 124 96 9 252110 36 0 12 20 68从表 3-3 中可以看出，不合格绝缘杆中将近有一半是在电气试验升压中发生闪络的，在这个阶段被击穿或者闪络的应属于电击穿（闪络）范畴。此外我们可以看出 1-5 分钟击穿或者试验后发热的也有相当一部分，说明击穿电压与加压时间有着很大的关系。四、原因分析综合分析，造成部分绝缘工具不合格的主要因素有以下几点：1、绝缘原材料质量参差不同 绝缘工具材料质量的好坏直接影响预防性试验的结果，绝缘工具制造工艺不好, 偶然因素往往会比较大的影响绝缘杆的电气性能，使得绝缘工具两端承受的电压达到一定值后迅速击穿，造成绝缘工具的损坏,这也是为什么现在我省十分强调绝缘杆必须进行验收试验的主要原

5、因。2、绝缘工具表面脏污受潮我们在试验时发现不少绝缘杆和验电器的外表面磨损较严重 ,内表面又未浸漆处理 ,长期暴露在空气中因而极易受潮。有过这样的例子 ,绝缘杆在第一次试验中不合格,但经过清洁、浸漆 、干燥处理后再次试验时即合格, 这说明绝缘工具脏污、受潮会严重降低其电气绝缘强度。3、强电场对绝缘工具的影响在型式试验中,采用较高的工频和冲击试验电压对绝缘工具进行整体耐压试验是必需的。一方面它是对材料、绝缘长度、结构设计的全面考核 ,有利于发现潜在的绝缘缺陷和隐患,暴露设计中存在的问题；另一方面它是 第 5页通过模拟电网中的最严重情况,对工具安全性能的一种极端考核 ,保证工具对作业人员有足够的安全裕度 。但仍采用数倍于正常运行电压的电压值进行预防性试验 ,将极端状况下的试验电压定期地应用于常规性考核 ,则有可能起到降低绝缘工具安全性能的作用。这是因为：（1） 、绝缘工具在强电场的长期作用下 ,因局部漏电、放电会引起材质的电老化 ,在耐压试验中 ,沿绝缘件的电压分布极不均匀,靠带电体的端部电压高 ,前端 30%的绝缘件约承受 70%以上的电压,在周期性的预防性试验中,绝缘件反复承受数倍于运

6、行电压的试验电压,则易造成端部材料的电老化。这种损伤具有累积效应和不可恢复性。（2） 、长时间耐压会引起热击穿，这种产生的热效应会对绝缘材料起到劣化作用，在绝缘杆受潮或者材质不均匀时此类现象更为明显，常常有绝缘杆在耐压试验后某一段明显发热。综合以上原因我们绘制出绝缘安全工器具不合格因果图如图 4-1：图 4-1 绝缘安全工器具不合格因果图表面材料强电场外表面脏污内表面受潮内表面未侵漆出厂质量差试验电压高，次数多放置和使用不当端部电老化绝缘安全工器具不合格绝缘裕度不够长时间耐压材料发热 第 6页五、确定 QC 目标 绝缘安全工器具的预防性试验标准如表 5-1 所示：表 5-1 10500kV 电压等级绝缘安全工器具的工频耐压值我们选取 110kV 高压验电器为试验对象，根据表 5-1 我们确定其整体试验工频耐压值为 220kV，耐压时间为 1 分钟。国家电网公司电力安全工器具预防性试验规程中规定：绝缘安全工器具在试验时，若试验变压器电压等级达不到试验的要求，可分段进行试验；分段最多可分 4段，但各段试验电压应为整体试验电压除以分段数再乘以 1.2 倍的系数。本次试验我们对验电器进行分 2

7、 段耐压试验，因此分段工频耐压值 U2为：U2=（U 1/2）1.2=（220/2）1.2=132kV其中 U1为验电器整体工频耐压值。因此本次 QC 活动目标是：以 132kV 电压分 2 段对 110kV 高压验电器进行工频交流耐压试验来代替以 220kV 电压进行整体工频交流耐压试验。如图 5-1 所示：图 5-1 QC 目标图132kV2 分段 220kV 整段六、制定对策电压等级/kV 10 35 110 220 330 500相对地电压/kV 5.77 20.2 63.5 127 190 289有效绝缘长度/m 0.7 0.9 1.3 2.1 3.2 4.1耐压时间/min 1 1 1 1 5 5工频耐压值/kV 45 95 220 440 380 580 第 7页为保证分段加压法的正常实施而不受外界因素的干扰，我们制定以下对策，如表 6-1 所示：表 6-1 保证分段加压法正常实施对策表七、对策实施本次试验对象为三只 110kV 高压验电器，一只是以 220kV 工频交流电压进行整体耐压试验并通过的验电器，且最近三年预防性试验均合格；另外两只分别是在 220kV 交流耐压

8、中出现过热和闪络的验电器。前期准备：为消除内外表面的影响，我们先用化油清洗剂对三只验电器外表面进行清洗和擦拭，然后用浸渍漆对验电器内表面进行浇灌，待多余的漆留出后放入烘干室内进行烘干操作。试验布置：在验电器的有效绝缘长度（1.3m）中间加 1.2 倍额定耐压值（132kV） ，中间电极采用 30mm 宽金属铜线缠绕，并连接至试验变压器高压电极，在有效长度的两端接触接地电极并连线接地。对三只验电器分别做一次同样的耐压试验。试验条件：试验应在环境温度不低于+ 5,且空气相对湿度不高于 80%的气候条件下进行。此次试验环境温度为 19，空气相对湿度为 45%。分析判断：试验中 220kV 通过的合格试品在本次试验中应不发生闪络或击穿, 试验后以试品无放电、 灼伤痕迹和不发热为通过。而 220kV序号主要原因对 策内 容 目 标 措 施 地 点 时间分布 负责人1 材料质 量差 严把质量 关口材料绝缘裕度满足要求选用同一正规厂家产品10.4-10.52 表面未 处理 消除内外表面影响外表面清洁，内表面浸漆进行清洁和浸漆10.6-10.7 第 8页耐压中闪络的验电器在本次试验中也应该发生闪络（电击穿） ，220kV 耐压中发热的验电器在本次试验过程中相应的也应该出现端部或整体发热现象甚至出现闪络或电击穿。试验连接图如图 7-1 所示：图 7-1 分段交流耐压现场连接图八、效果检查试验后通过 220kV 整体工频交流耐压试验的验电器没有出现电击穿（闪络） 、无灼伤痕迹、没有出现过热现象，

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