年提高機水機直流控制回路對地絕緣指令性課題

前

言水電廠直流控制電源系統(tǒng)主要是給繼電保護、信號設(shè)備、水機直流

控制設(shè)備、斷路器的控制回路提供電源，以確保它們根據(jù)需要可靠動作。直流電源的穩(wěn)定性、可靠性致關(guān)自動控制設(shè)備及保護的正確率，

而水機直流控制回路的對地絕緣低，將直接引影響著整個直流系統(tǒng)電源的穩(wěn)定可靠，因此水機直流控回路對地絕緣必須達到標準要求的值。小組簡介課題名稱提

光潭四號機水機直流控制回路對地絕緣小組名稱華光潭項目部機電班QC小組成立時間2010/07/16時間2010/08/26號201025課題類型現(xiàn)場型小組成員人數(shù)10出勤率85活動時間：

3個月活動次數(shù)：

7培訓(xùn)時間：18小時獲獎情況：1、2008年獲勞動部QC成果一等獎2、2008年獲國家優(yōu)秀QC成果獎3、2009年獲浙江省QC成果一等獎4、

2010年獲

電力行業(yè)QC成果一等獎5、2010年獲國家優(yōu)秀QC成果獎表1

QC小組概況一覽表小組成員序號文化程度職務(wù)(

)小組分工TQM培訓(xùn)取證情況1女52中專助工組長已取證2男54大?？偨?jīng)理方案審核已取證3男38本科工程師方案編制已取證4男37大專工程師協(xié)調(diào)組織已取證5男33本科班長現(xiàn)場協(xié)調(diào)已取證6男35本科副班長現(xiàn)場負責(zé)已取證7男56本科工程師現(xiàn)場組織已取證8學(xué)明男25本科助工負責(zé)實施已取證9男53大專工程師QC指導(dǎo)已取證10女30本科助工資料整理已取證表1 QC小組成員一覽表提高四號機水機直流控制回路對地絕緣，對地絕緣達到QJ/WSD7.01.04-09<電氣檢修標準>的要求，即阻值≥1

MΩ。四號機水機直流控制回路受設(shè)備老化較快，對地絕緣有明顯下降，經(jīng)常出現(xiàn)直流電源系統(tǒng)對地絕緣≤0.6MΩ，發(fā)“直流母線絕緣下降”故障信號，

到直流系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。選題理由確定目標現(xiàn)狀1.0MΩ目標0.6MΩ圖2 課題目標柱狀圖根據(jù)業(yè)主和標準要求本次課題目標為：將四號機水機直流控制回路平均對地絕緣由最低的0.6MΩ提高到1.0MΩ以上。小組成員對華光潭四號機水機直流控制回路對地絕緣從2010年5月到2010年6月（2個月間），在微機裝置發(fā)“直流母線絕緣下降”故障時，智能檢測裝置獲得的四號機水機直流控制回路對地絕緣狀況及其他相關(guān)的記錄數(shù)據(jù)，和當(dāng)時用搖表搖測的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，與四號機正常穩(wěn)定時的對應(yīng)數(shù)據(jù)列入表2進行比較。可行性分析一可行性分析一序號時間4#機水機直流支路正對地接地電流4#機水機直流支路負對地接地電流控制母線正對地絕緣控制母線負對地絕緣控制母線電壓4#水機直流回路對地絕緣搖表測平均值15月05日40.2mA0.00mA209K999k218v0.90

MΩ0.83

MΩ25月10日50.6mA0.00

mA201K998k216v0.80

MΩ35月17日47.3mA0.00

mA190K998k217v0.80

MΩ46月09日49.8mA0.01

mA200K997k216v0.70

MΩ0.67

MΩ56月21日53.7mA0.00mA185K998k215v0.60MΩ66月29日60.5mA0.01

mA178K997k212v0.70MΩ7正常穩(wěn)定時0.05

mA0.01

mA750

K999

K220V10

MΩ表2

發(fā)“直流母線對地絕緣下降”信號時各參數(shù)統(tǒng)計表由表２可見，4#機水機直流支路正對地接地泄漏電流較大，4#機水機直流控制回路最低對地絕緣為0.6

MΩ，平均對地絕緣：（0.9+0.8+0.8+0.7+0.6+0.7）/6＝0.75（MΩ）可行性分析一序號時間4#機水機直流回路對地絕緣平均值正常穩(wěn)定水機回路的對地絕緣控制母線正常情況下電壓絕緣下降時控制母線平均電壓4#機水機直流回路絕緣平均下降控母電壓平均下降1五月份0.83MΩ10

MΩ220.5V217.0V91.7%1.4%2六月份0.67

MΩ10

MΩ220.5V214.0V93.3%2.1%由表2、表3可看出發(fā)“直流母線對地絕緣下降”故障信號時，水機直流控制回路對地絕緣下降明顯，六月份四號機水機直流控制回路絕緣平均下降了93.3%，“水機直流控制回路對地絕緣低”是主要問題。分析結(jié)論一小組對機組正常時的四號機水機直流控制回路對地絕緣、母線電壓與發(fā)“直流母線絕緣下降”信號時的水機直流控制母線對地絕緣、母線電壓，進行統(tǒng)計對比，詳見表3表3

發(fā)“直流母線對地絕緣下降”信號時與大修結(jié)束時的絕緣記錄對照表可行性分析二小組對五、六月引起水機直流控制回路對地絕緣下降的問題進行分類統(tǒng)計，查找問題的癥結(jié)，見表4。表4 #4機水機直流回路對地絕緣下降故障類別統(tǒng)計表從表中可以看出：直流元件對地絕緣下降，

四號機水機直流回路絕緣下降次數(shù)占總次數(shù)2/6×100%＝33.3%

絕緣下降幅度：（10-0.8）/10×100%=92.0%“直流元件對地絕緣低”是問題的第一個癥結(jié)。直流支路有接地現(xiàn)象，3/

6×100%＝50.0%四號機水機直流回路絕緣下降占次數(shù)占總次數(shù)絕緣下降幅度：（10-0.73）/10×100%=92.7%“直流支路有接地”是問題的第二個癥結(jié)。序號項目故障頻數(shù)（次）頻數(shù)（次）頻率（%）絕緣平均數(shù)下降到（MΩ）大修結(jié)束（MΩ）絕緣下降幅度（%）五月份六月份1直流元件對地絕緣低11233.3(0.9+0.7)/2=0.801092.02直流支路有接地現(xiàn)象21350.0(0.8+0.8+06)=0.731092.73其它01116.70.71093.0可行性分析二圖1

四號機水機直流回路對地絕緣下降故障類別餅分圖直流元件對地絕緣低33.3%直流支路有接地現(xiàn)象50.0%其它16.7.%由表4，繪制餅分圖：分析結(jié)論二從餅分圖中可以看出“直流元件對地絕緣低”和“直流支路有接地現(xiàn)象”故障占總故障83.3%，是

四號機水機直流控制回路對地絕緣下降的主要問題的二個癥結(jié)。目標可行性分析依據(jù)目標值可行性分析依據(jù)：如果把上述二個問題癥結(jié)處理掉，就可以解決四號機水機直流回路對地故障絕緣的83.3%，分析依據(jù)如下：1、用500V搖表分別對直流元件進行對地絕緣檢查，確定對地絕緣低于1

MΩ的直流元件，然后進行對癥處理，這樣可解決“直流元件對地絕緣低”

的故障33.3%，[6-2]/6×100%=33.3%2、用支路斷電法及500V搖表分別對各個直流支路及直流元件進行對地絕緣檢查，確定“直流支路有接地”故障點，然后進行對癥處理，這樣可解決“直流支路有接地現(xiàn)象” 的故障50.0%[6-3]/6×100%=50.0%?？梢蕴岣咚奶枡C水機直流回路平均對地絕緣：（10-0.76）/10×100%×10

MΩ=9.24MΩ表4中“其他”一次絕緣下降是6月29日廠房屋頂排水管破裂，水沾到自動化設(shè)備上而引起的短時絕緣下降，當(dāng)時檢修就作了及時處理，排水管也作了更換，不會再發(fā)生這一問題。因此能將四號機水機直流控制回路對地絕緣恢復(fù)到正常水平，水機直流控制回路對地絕緣提高到1.0

MΩ的目標是是有科學(xué)根據(jù)實現(xiàn)的。原因分析---關(guān)聯(lián)圖圖3

原因分析關(guān)聯(lián)圖水機事故電磁閥線圈對

地絕緣低直流元件對地絕緣低水機事電磁電磁閥線圈通電時絕緣擊穿接地接線端子對地絕緣低主閥檢修密封密封圈電磁閥對地緣低總冷卻水電動閥直流操作回路有接地電動閥交、直流控制器 交直 不好水輪機層接線端子對地絕緣低SJ-30通訊管理裝置直流工作線圈絕緣低主閥檢修密封圈電磁閥所在環(huán)境潮濕主閥控制柜接線端子絕緣低主閥工作密封圈電磁閥線圈對地絕緣低鎖錠電磁閥線圈對地絕緣低SJ-30通訊管理裝置工作電源工作線圈有接地SJ-40C

溫度巡測儀工作電源工作線圈有接地主閥檢修密封圈電磁閥線圈通電時絕緣擊穿接地機組PLC

雙供電源

控制箱直流支路在接地SJ-40C溫度巡測儀工作電源工作線圈絕緣低直流支路有接地現(xiàn)象主閥檢修密封圈電磁閥線圈受潮接線端子積灰塵受潮主閥直流操作支路有接地要因確認末端原因一SJ_40C溫度巡測儀裝置工作電源工作線圈絕緣低確認方法現(xiàn)場測量SJ溫度巡測儀裝置工作電源工作線圈對地絕緣確認標準依據(jù)GB/T1.1-1993標準，SJ-40C溫度巡測儀裝置工作電源工作線圈對地絕緣≥50MΩ確認內(nèi)容停電后用500V搖表測量SJ-40C溫度巡測儀裝置工作電源工作線圈對地絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)對地絕緣電阻為0,7MΩ。遠遠低于《國標規(guī)程GB/T1.1-1993》規(guī)定的自動化元件電部分對外殼絕緣的電阻值不應(yīng)小于50MΩ。結(jié)論SJ-40C溫度巡測儀裝置工作電源工作線圈絕緣低，是要因。末端原因二SJ-30通訊管理裝置直流工作線圈絕緣低確認方法現(xiàn)場測量SJ-30通訊管理裝置工作電源工作線圈對地絕緣電阻確認標準依據(jù)GB/T1.1-1993標準,SJ-30通訊管理裝置工作電源工作線圈對地絕緣電阻≥50MΩ確認內(nèi)容停電后用500V搖表搖測SJ-30通訊管理裝置工作電源工作線圈對地絕緣電阻為50MΩ。符合GB/T1.1-1993標準,裝置對地絕緣正常。結(jié)論SJ-30通訊管理裝置直流工作線圈絕緣低，非要因。要因確認末端原因三主閥檢修密封圈電磁閥所在環(huán)境潮濕確認方法現(xiàn)場用500V搖表測量確認標準依據(jù)GB/T1.1-1993標準,對地絕緣電阻≥50MΩ,電磁閥所在的環(huán)境干燥電磁閥工作線圈對外殼金屬部分絕緣確認內(nèi)容經(jīng)檢查檢修密封圈電磁閥安裝在主閥基坑層，該地方陰暗潮濕，線圈容易受潮、老化，對地絕緣低，用500V搖表分別測量電磁閥投入、復(fù)歸線圈對地絕緣電阻各為4.5MΩ、3.5MΩ，對地絕緣低于國標規(guī)程GB/T1.1-1993規(guī)定的電磁閥電磁鐵導(dǎo)電部分對外殼絕緣的電阻值不應(yīng)小于50MΩ的要求，并造成水機直流回路絕緣下降。結(jié)論主閥檢修密封圈電磁閥所在的環(huán)境潮濕，是要因。末端原因四主閥工作密封圈電磁閥線圈對地絕緣低確認方法用萬用表測量電阻,現(xiàn)場用500V搖表測量對地絕緣,加工作電壓.確認標準依據(jù)GB/T1.1-1993標準,工作線圈對地絕緣電阻≥50MΩ確認內(nèi)容分別對主閥工作密封圈電磁閥投入、復(fù)歸線圈進行檢查測量，投入線圈阻值1.47KΩ，復(fù)歸線圈阻1.5KΩ，工作線圈加上工作電壓未發(fā)生絕緣擊穿接地，對地絕緣電阻65MΩ，符合《國家規(guī)程GB/T1.1-1993》規(guī)定的電磁閥電磁鐵導(dǎo)電部分對外殼絕緣的電阻值不應(yīng)小于50MΩ的要求,在正常范圍內(nèi)。結(jié)論主閥工作密封圈電磁閥線圈對地絕緣低，非要因。要因確認末端原因五接線端子積灰塵并受潮確認方法現(xiàn)場觀察、500V搖表測量確認標準依據(jù)GB/T1.1-1993標準,接線端子對地絕緣電阻≥50MΩ確認內(nèi)容分別對水輪機層接線端子箱及主閥柜端子箱進行了檢查觀察，并進行絕緣測量，檢查發(fā)現(xiàn)接線端子上有灰尖，并有受潮現(xiàn)象，有些端子生銹，經(jīng)測量部分絕緣阻值在5±0.5MΩ。對地絕緣低于國標規(guī)程GB/T1.1-1993規(guī)定的自動化元件帶電電部分對外殼絕緣的電阻值不應(yīng)小于50MΩ

的要求。結(jié)論接線端子積灰塵并受潮，是要因。末端原因六水機事故電磁閥線圈通電時絕緣擊穿接地確認方法現(xiàn)場用萬用表測量線圈電阻，用500V搖表測量線圈對地絕緣確認標準依據(jù)GB/T1.1-1993標準,線圈額定電阻1.5±0.5KΩ。工作線圈對地絕緣電阻≥50MΩ確認內(nèi)容對水機事故電磁閥線圈進行檢查測量，投入線圈阻值1.47

KΩ，復(fù)歸線圈開路， 檢查發(fā)現(xiàn)線圈絕緣老化，對地絕緣電阻0.8MΩ，

低于《國家規(guī)程GB/T1.1-1993》規(guī)定的電磁閥電磁鐵導(dǎo)電部分對外殼絕緣的電阻值不應(yīng)小于50MΩ要求，復(fù)歸線圈已損壞，致使水機直流回路絕緣下降。結(jié)論水機事故電磁閥線圈通電時絕緣擊穿接地，是要因。要因確認末端原因七鎖錠電磁閥工作線圈對地絕緣低確認方法用萬用表測量線圈電阻，用500V搖表測量線圈對地絕緣。確認標準依據(jù)GB/T1.1-1993標準,工作線圈對地絕緣電阻大于50MΩ確認內(nèi)容分別對鎖錠電磁閥投入及復(fù)歸線圈進行絕緣檢查測量，用500V搖表測量絕緣電阻投入和復(fù)歸線圈分別為55MΩ和60MΩ，符合《國家規(guī)程

GB/T1.1-1993》規(guī)定的電磁閥電磁鐵導(dǎo)電部分對外殼絕緣的電阻值不應(yīng)小于50MΩ的要求,對地絕緣電阻在正常范圍內(nèi)。結(jié)論鎖錠電磁閥工作線圈對地絕緣低，非要因。末端原因八電動閥交、直流控制器 交直流 不好確認方法斷開電 直流控制器直流輸入電源，測量對地絕緣電阻確認標準，依據(jù)GB/T1.1-1993標準,測量對地絕緣電阻≥50MΩ。確認內(nèi)容經(jīng)檢查確認該電動閥直流控制器已在五月份更換新型的、已無交流線圈，測量直流線圈對地絕緣電阻為60MΩ，符合《國家規(guī)程GB/T1.1-1993》規(guī)定的電磁閥電磁鐵導(dǎo)電部分對外殼絕緣的電阻值不應(yīng)小于50MΩ的要求,在正常范圍內(nèi)。結(jié)論電動閥交、直流控制器 不好，非要因。要因確認通過要因確認表,找到了四個主要原因:SJ-40C溫度巡測儀流工作電源工作線圈絕緣低主閥檢修密封圈電磁閥線圈受潮接線端子積灰塵、受潮水機事故電磁閥線圈通電時絕緣擊穿接地對策措施表序號要因?qū)?/p>

策目

標措

施完成時間檢查人01SL-40溫度巡測儀工作電源工作線圈絕緣低改變SL溫度巡測儀工作電源的供電方式相關(guān)的直流控裝制支路對地絕緣≥10MΩ1、試驗

SJ裝置改用交流供電。2010年7月19日2、交流供電可行，則SJ-40四十巡測儀與移到UPS交流供電。02主閥密封圈電磁閥所在的環(huán)境潮濕安裝加熱烘干設(shè)備單個直流元件的對地絕緣電阻≥50MΩ1、選擇適當(dāng)?shù)募訜岷娓稍O(shè)備的安裝位置2010年7月21日2、安裝加熱設(shè)備。03接線端子積灰塵、受潮清理接線端子和灰塵，并采取防潮措施水機各直流回路對地絕緣≥50M

Ω1、清掃接線端子上的灰塵。學(xué)明2010年7月30日2、更換部分老化生銹的接線端子排。3、在水輪機層端子箱及主閥控制柜內(nèi)加裝加熱器。04水機事故電磁閥工作線圈通電時絕緣擊穿接地更換水機事故電磁閥水機事故電磁閥地絕緣≥50MΩ整個更換同型號（備品）水機事故電磁閥。2010年7月23日表8

對策措施表對策實施一實施（一）改變SL-40C溫度巡測儀工作電源的供電方式首先對SL-40C溫度巡測儀工作電源供電方式進行改變試驗，確認SL-40C溫度巡測儀采用220V交流供電可行的。四號機水機直流控制回路改進方案經(jīng)業(yè)主技術(shù)主管部門批準，進行了自動回路的異動改進工作：將該裝置按圖4所示的從PLC雙電源控制箱直流供電，改接到UPS逆變裝置供電方式。見圖5對策目標檢查：通過對雙電源供電箱輸出直流支路回路絕緣檢查，對地絕緣大大提高，該支路對地絕緣阻值實測15MΩ，同時解決了該裝置由于負載太多輸出電壓不穩(wěn)定，有時不能正常運行的問題，實現(xiàn)了對策目標圖4

實施前水機直流回路用戶配置原理方框圖PLC雙供電源控制箱DP直流電源主閥控制

220V及24V直流輸出回路UPS不間斷電源220交流DZK/3電腦轉(zhuǎn)速測控儀水機直流220V電源 水機交流220V電源鎖錠電磁閥檢修密封圈電機組總冷卻水電動

磁閥閥工作密封圈電磁閥PLC觸摸顯示控制屏WT溫度顯示控制儀水機事故電磁閥溫度巡測儀SJ-

GE40C

/9030可編程控制器鎖錠電磁閥DP直流電源水機交流220V電源水機直流220V電源機組總冷卻水電動閥PLC雙供電源控制箱220V及24V直流輸出UPS不間斷電源220V交流檢修密封圈磁工作密封圈電

電磁閥

閥水機事故電磁閥PLC觸摸顯示屏WT溫度顯示控制儀主閥控制回路SJ-40C溫度巡測儀GE/9030可編程控制器圖5

實施后水機直流回路用戶配置原理方框圖DZK/3電腦轉(zhuǎn)速測控儀對策實施二實施（二）安裝加熱烘干設(shè)備：在主閥檢修密封圈電磁閥上方一定高度位置上，安裝了紅外線燈泡，進行加熱烘干，提高了電磁閥對地絕緣電阻，使整個主閥直流支路對地絕緣也有較大的提高對策目標檢查：用紅外線燈泡進行加熱烘干數(shù)小時后，對主閥直流支路回路絕緣檢查測量、對地絕緣由原來的4.5

MΩ提高到15MΩ圖6

主閥密封圈電磁閥紅外線燈泡加熱對策實施三實施（三）：清理接線端子灰塵，并防潮分別對水輪機層端子箱接線端子和主閥柜端子箱接線用

進行了全面的清掃，部分生銹端子進行更換。并分別在二個端子箱內(nèi)加裝了加熱器對端子進行加熱、除濕。見圖7、圖8圖7 散熱器對端子加熱除濕圖圖8

KS-2C

散熱器的控制器對策目標檢查：經(jīng)現(xiàn)場檢查測量，接線端子對地絕緣大大提高。每個接端子對地絕緣都有60MΩ以上，實現(xiàn)了對策目標。對策實施四實施（四）：更換水機事故電磁閥由電氣及機械專業(yè)

共同合作，進行了整個水機事故電磁閥更換，并進行了動作試驗及絕緣檢查測量，線圈對外殼金屬部分絕緣在80MΩ以上,為防止機械更換時其他調(diào)速器油管路有影響,進行了開機空運檢查事故停機試驗，結(jié)果正常。對策目標檢查：經(jīng)實際動作試驗，電磁閥動作正確，水機直流回路對地絕緣也大大提高，水機事故電磁閥對地絕緣電阻80MΩ（注：500搖表實際測量）實現(xiàn)了對策目標。效果檢查表9

活動后四號機水機直流控制回路對地絕緣及其它各測量參數(shù)統(tǒng)計表序號時間4#機水機直流支路正對地接地電流4#機水機直流支路負對地接地電流控母正對地絕緣控母負對地絕緣控制母線電壓四號機水機直流回路對地絕緣107/300．01mA0.00

mA750K998k220.3v10

MΩ208/100．01mA0.00mA750K998k220.3v10

MΩ309/100．01mA0.00

mA750K997k220.3V10

MΩ可見小組的課題目標實現(xiàn)了。十、效果檢查1、目標檢查通過小組活動，由2010年7月至2010年9月三個月時間內(nèi)，四號機水機直流控制回路對地絕緣由原來的0.6MΩ提高到10MΩ，詳見表92、綜合效益：經(jīng)濟效益：四號機水機直流回路對地絕緣的大大提高，確保了直流母線控制電壓的穩(wěn)定性、全廠自控制設(shè)備的正確動作，保證了四號機發(fā)電運行安全，其經(jīng)濟效益是明顯。社會效益：本課題活動取得成功，為業(yè)主創(chuàng)建安全型、效益型、和諧型企業(yè)做出了小組的貢獻，贏得了業(yè)主的廣泛好評，樹立了我廠的良好形象，取得的社會效益明顯。效果檢查從效果圖可見小組實現(xiàn)并超過了的課題設(shè)定的目標值根據(jù)表9還可得出如下效果檢查柱狀圖10MΩ1.0MΩ0.6MΩ活動前目標值活動后圖9

QC小組活動課題目標檢查柱狀圖8月1日修改整理設(shè)備異動情況，資料、圖紙移交業(yè)主歸檔，現(xiàn)場向運行值班講解設(shè)備移動情況及注意事項鞏固措施一鞏固措施二鞏固措施8月2日把本次技術(shù)改造中試