缩短测量220kV复合绝缘子憎水性操作时间终1.docx
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缩短测量220kV复合绝缘子憎水性操作时间终1
安徽省电力公司
2013年度QC成果
申报材料
缩短测量220kV复合绝缘子憎水性操作时间
安徽省安庆供电公司
输电运检工区线路带电班QC小组
二0一三年四月
前言
环境污染给输电线路防污闪工作带来较大影响。
通过对目前电网中运行绝缘子的分析，硅橡胶复合绝缘子因其优异的防污闪性能被广泛应用到输电线路上，并有逐步取代其他绝缘子的趋势，其优异的防污闪性能来源于外绝缘材料硅橡胶良好的憎水性和独特的憎水迁移性。
所谓憎水性是指绝缘子表面不易受潮，吸附的水分以不连续的孤立小水珠的形式存在，不形成连续水膜，从而限制了表面泄漏电流，提高闪络电压；所谓憎水迁移性是指硅橡胶表面脏污后，硅橡胶可以把自身的憎水性迁移到污秽物表面，使污秽物表面也有憎水性。
实践证明运行中的复合绝缘子憎水性特性直接反映复合绝缘子的抗污闪能力，但由于污秽、潮湿、放电、低温等因素的影响，其憎水性会发生下降甚至丧失，并直接影响输变电设备的防污闪性能，甚至威胁电网的安全运行。
安庆供电公司输电运检工区带电班QC小组运用现场型QC知识，通过对测量方法的改进来缩短测量220kV复合绝缘子憎水性操作时间，保障电网的安全运行。
目录
一、小组概况……………………………………………………………4
二、课题选择……………………………………………………………4
三、现状调查……………………………………………………………6
四、设定目标……………………………………………………………10
五、原因分析……………………………………………………………11
六、要因确认……………………………………………………………11
七、制定对策…………………………………………………………15
八、对策实施…………………………………………………………17
九、效果检查…………………………………………………………22
十、巩固措施…………………………………………………………25
十一、总结与打算…………………………………………………………26
一、小组概况
表一基本情况
小组名称
输电运检工区线路带电班QC小组
成立时间
2004年3月11日
课题类型
现场型
培训时间
48小时/人
注册时间
2012.2
注册编号
AQCD2012-37
课题名称
缩短测量220kV复合绝缘子憎水性操作时间
活动情况
活动时间
2012.2—12
活动次数
18次
成员参加率
100%
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年1月20日
表二小组成员名单
序号
姓名
性别
年龄
文化程度
组内职务
小组分工
1
甘建伟
男
48
中专
组长
方案制定、组织协调
2
吴剑虹
男
44
中专
成员
工器具选取
3
韩锐
男
31
中专
成员
资料收集、现场发布
4
单德森
男
32
大专
成员
工器具选取
5
张勇军
男
46
中专
成员
工器具选取
6
陈琦
男
32
大专
成员
资料收集、数据汇总
7
陈伟
男
31
本科
成员
现场实施、经济核算
8
彭标
男
23
本科
成员
资料整理、成果编制
9
张洪亮
男
25
本科
成员
现场发布、幻灯片制作
10
刘同美
男
32
大专
成员
现场实施、幻灯片制作
11
邢海宇
男
25
本科
成员
数据汇总、经济核算
12
操礼峰
男
48
本科
指导老师
技术指导
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年1月20日
表三小组历年QC成果及其获奖情况
序号
年度
成果名称
获奖情况
1
2009
带电更换绝缘子新型取销器的研制
省、市公司QC成果发布一等奖
中电联QC成果发布一等奖
2
2010
降低带电拆除鸟巢散落率
市公司QC成果发布一等奖
3
2011
水电质协全国电力行业优秀质量管理小组
4
2012
水电质协全国电力行业优秀质量管理小组
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年1月20日
二、课题选择
理由一、测量复合绝缘子表面憎水性是确保电网安全的需要
1.根据《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则》DL/T864对复合绝缘子憎水性检测周期的规定,运行绝缘子憎水性检验周期如下表：
表四运行绝缘子憎水性检验周期表
绝缘子憎水性级别
HC
检测周期
（年）
判定准则
HC1～HC2
3～5
继续运行
HC3～HC4
2～3
继续运行
HC5
1
继续运行，须跟踪检测
HC6
/
退出运行
制表人：
单德森制表时间：
2012年2月15日
理由二、设备增加和人力减少的矛盾需要缩短测量时间
1、安庆供电公司管辖的35千伏至500千伏输电线路共计99条，杆塔6909基，目前已更换安装复合绝缘子9125串。
从2009年到2011年复合绝缘子串数每年增长率达到25%左右，且总量还在不断增加。
表五：
复合绝缘子串数统计表
年度
复合绝缘子总量（串）
增长率
2009
4587
24.3%
2010
5821
26.9%
2011
7324
25.8%
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年2月20日
2、我们对08年到11年输电运检工区线路总里程、人均维护量、人员总数、新进人员数量以及实际能够从事高空作业的人员总量进行统计。
从表中可以看出人员总量每年在下降，人均线路维护量在不断增加。
对于复合绝缘子憎水性测量工作，只有缩短测量操作时间来提高工作效率才能保证完成任务。
表六2008-2011年工区人力资源情况表：
年度
职工总数
新进人员
线路总数（km）
人均维护量（km）
登高作业人员数量
2008
86
1
1296
15
29
2009
82
0
1601
20
20
2010
80
2
1704
21
11
2011
77
1
2113
27
9
制表人：
彭标制表时间：
2012年2月23日
理由三、解决220KV复合绝缘子测量完成率低是迫切任务
1.根据公司运维检修部要求，每年要对复合绝缘子表面憎水性进行10%的抽检，来及时掌控复合绝缘子绝缘性能状况，为电网状态检修提供参考。
以2011年为例，共计划检测复合绝缘子205基，实际测量161基，任务完成率只达到87.3%。
表七2011年复合绝缘子憎水性测量任务完成情况表
序号
线路等级
计划任务（基）
所占比例
完成任务（基）
完成率
110kV线路
78
38%
74
94.87%
220KV线路
103
50.24%
81
78.64%
500KV线路
24
11.76%
24
100%
19
总计
205
179
87.3%
制表人：
单德森制表时间：
2012年2月25日
其中，220KV工作量占50%以上，完成率最低78.64%。
由于220KV复合绝缘子测量工作量最大，同时完成率最低，其杆塔型号多，小组决定将提升工作效益的突破口选择在解决测量220KV复合绝缘子入手。
根据以上分析，小组确定本次QC活动课题选定为：
《缩短测量220KV复合绝缘子憎水性操作时间》。
三、现状调查
调查一：
复合绝缘子憎水性测量方法
调查时间：
2012年3月1日－2012年3月2日
调查人：
张洪亮
目前，适用于现场的憎水性测量方法主要是瑞典输电研究所提出的喷水分级法。
该方法将复合绝缘子表面的憎水性分为6级，并给出分级标准图片，HC-1级和HC-6级分别对应憎水性最强和最差的状态。
试验中，用普通喷壶对试品表面喷洒水雾，观察水分在试品表面的分布情况，对比标准图片，得出绝缘子表面的憎水性状况。
使用喷水分级法进行测试时，被测伞群数不得小于绝缘子总伞群数的50%，高电压和低电压处伞群作为测试的开始和结束点，从最下一片开始检测，检测排序表：
表八检测排序表
序号
绝缘子总伞群数
被测伞群数量
被测伞群排列方式
1
10
5
1、3、5、7、10
2
12
6
1、3、5、7、9、12
3
14
7
1、4、6、8、10、12、14
4
22
11
1、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22
5
23
12
1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、23
6
24
12
1、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24
7
26
13
1、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年3月2日
调查二：
复合绝缘子憎水性测量操作步骤
调查时间：
2012年3月19日－2012年3月25日调查人：
单德森
制图人：
单德森制图时间：
2012年3月20日
以220kV线路为例，根据调查目前常用的测试复合绝缘子憎水性的操作方法为软梯上喷水拍照法：
1、人员数量：
工作负责人（监护人）1人、地面作业人员1-2人、杆上作业人员2人，共4-5人。
2、工器具：
软梯、个人保安线、传递滑车及吊绳Φ16（根据塔高选择长度）、安全带（绳）、喷水壶、照相机。
3、作业方法：
1）准备工作结束后，塔上作业人员携带传递滑车及吊绳登塔至需测量憎水性的绝缘子横担处，
2）通过滑车起吊软梯等工具，装设个人保安线。
3）1名作业人员在横担侧辅助工作，1名作业人员下软梯至测量地点。
4）测量人员根据检查排序表（表八）对绝缘子从下至上进行检查，待将整串绝缘子检测完毕时，沿软梯上至横担。
5）将软梯传递到地面后携滑车移位到另一串绝缘子上侧横担，继续进行测量。
6）当三串绝缘子检测完后，检查杆塔上无遗物后，携滑车下塔。
7）将拍好的图片与标准卡对比，确定绝缘子憎水性情况并进行记录。
下图为操作步骤流程图。
制图人：
单德森制图时间：
2012年3月20日
调查三：
复合绝缘子憎水性测量步骤消耗时间
调查时间：
2012年3月25日－2012年3月31日调查人：
彭标
单回线路每基杆塔最少有三串复合绝缘子，作业人员需要测量三次。
小组根据一串绝缘子测量中每个步骤所消耗的时间绘制了测量过程箭条图。
图三：
传统测量方法操作时间箭条图
制图人：
彭标制图时间：
2012年3月29日
从图中可以看出，测量每串绝缘子操作过程为25分钟，则一基杆塔（三串绝缘子）操作时间要重复三次，合计为75分钟，通过计算完成测量一基杆塔憎水性所需时间总时间为98分钟。
由此，绘制测量一基杆塔绝缘子憎水性所需时间饼分图如下：
图四：
操作过程时间饼分图
制图人：
彭标制图时间：
2012年3月29日
结论：
从箭条图和饼分图中可以看出，具体的三串测量过程是75分钟，占总时长的76.53%，是造成220KV复合绝缘子憎水性测量步骤时间长的主要症结。
四、设定目标
1、测算目标
小组对主要症结（具体测试过程中）的箭条图进行分析讨论：
起吊软梯和工器具安装、下软梯至测量点、爬软梯上至横担处，以及拆除软梯和工器具再将其传回地面；以上步骤所消耗时间为15分钟，这些步骤是确保操作人员能够到达待待测点，对绝缘子憎水性图片进行提取。
小组认为可以通过改进测量装置使操作人员不需到达待测点对图片进行提取，可以消除上述步骤，测量一基杆塔（三串）绝缘子憎水性可缩短时间15*3=45分钟。
在此基础上，小组只需一次固定滑车后，即能进行照相和图片进行提取。
则原来携滑车移位固定时间由3次变为1次，则缩短时间4*2=8分钟。
两者合计可以缩短53分钟。
在改进测量装置基础上，压缩喷水拍照时间，使之小于6分钟。
如果完成上述工作，省略一些步骤，提升喷水拍照工作效率，则至少可以保证测量一基复合绝缘子憎水性平均消耗时间缩短到：
98-53=45分钟
2、设定目标
本小组课题目标为：
测量一基220KV复合绝缘子憎水性平均消耗时间由活动前的98分钟减少到45分钟内。
图五：
目标设定柱状图
制图人：
张洪亮制图时间：
2012年4月15日
五、原因分析
小组成员采用关联图，对造成具体测试过程时间长的原因进行分析，从图中我们可以看到有7条未端因素。
图六：
单串测量过程时间长关联图
制图人：
张洪亮制图时间：
2012年4月20日
六、要因确认
天气属于客观因素，不能人为所改变，故排除天气不好对测量过程操作时间的影响。
然后小组分别对其他六点末端因素进行确认，具体过程如下：
（1）末端因素一：
操作技能水平有差
确认人员：
小组全体成员时间：
2012年5月20日标准：
时间差异小于1分钟
确认过程：
5月20日，工区组织全组人员去现场操作技能测试。
1.测试中分别将人员分为技师及以上、高级工及以下两组进行操作测试。
表九操作时间统计表
操作组别
人数
操作平均时间（min）
技师及以上
8
16．5
高级工及以下
4
17
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年5月20日
从表中可以看到，技师及以上组的时间与高级工及以下组时间两者基本无差别。
2.对在携滑车移位、工器具安装、上下软梯、喷水拍照、拆除工器具、工器具的6项基本步骤操作时间比较，如表所示：
表十工序时间统计表（单位：
分钟）
滑车移位
工具安装
上下软梯
喷水拍照
拆除工具
工具传递
技师及以上
4.0
4.9
3.7
5.8
3.9
1.9
高级工及一下
4.1
5.1
3.9
5.9
4.1
2.0
差异
0.1
0.2
0.2
0.1
0.2
0.1
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年5月20日
从表中可以看到，技师及以上组的时间与高级工及以下组时间两者差别甚小，可以忽略不计。
确认结果：
操作人员技能水平有差异是非要因
（2）末端因素二：
考核没有落实
确认人员：
刘同美确认时间：
2012年5月25日标准：
无因工作出错被扣分现象
确认过程：
班组严格按照公司标准进行绩效考核，对每天出勤及工作成绩进行记录，根据记录情况对班组成员进行月度绩效考核，及年度绩效考核。
具体如下表：
表十一工输电运检工区员工2011年度绩效考核暨岗点工资考核成绩表
序号
姓名
月度考核成绩
年终考核成绩
班员互
评成绩
（20%）
考核总分
综合评定档次
A档（个）
B档（个）
C档（个）
D档（个）
平均分（50%）
工作业绩（50分）
工作能力（20分）
工作态度（30分）
年终总分（30%）
1
张勇军
1
11
0
0
48.9
50
20
30
30
19
97.9
A
2
吴剑虹
1
11
0
0
48.9
50
20
30
30
18
97.0
A
3
陈琦
2
10
0
0
49.3
50
20
30
30
18
97.2
A
4
刘同美
2
10
0
0
49.3
50
20
30
30
19
98.1
A
5
陈伟
2
10
0
0
49.3
50
20
30
30
20
98.2
A
6
张洪亮
1
11
0
0
48.9
50
20
30
30
20
98
A
7
甘建伟
2
10
0
0
49.3
50
20
30
30
19
98.1
A
8
邢海宇
1
11
0
0
48.9
50
20
30
30
18
97.0
A
9
韩锐
2
10
0
0
49.3
50
20
30
30
20
98.2
A
10
单德森
2
10
0
0
49.3
50
20
30
30
19
98.1
A
11
彭标
2
10
0
0
49.3
50
20
30
30
18
97.2
A
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年5月25日
考核情况良好，没有发生工作出错被扣分现象，其业绩、能力、态度考核分数优秀。
确认结果：
属于非要因
（3）末端因素三：
相机配置低
确认人员：
单德森确认时间：
2012年5月26日标准：
塔间隙4米可拍清晰照片
确认过程：
班组对所使用相机的型号及参数进行查找，具体如下表：
表十二：
相机参数表
品牌
Canon佳能
型号
PowerShotA2300
焦距
6倍
颜色
黑色
外观尺寸
94.4×54.2×20.1毫米
净重
约126克
传感器类型
CCD
传感器尺寸
1/2.0
有效像素
1600万
显示屏尺寸
2.7英寸
ISO感光度
自动，ISO100/200/400/800
制表人：
彭标制表时间：
2012年5月26日
班组对不同等级的塔头间隙数据进行查找，绘制表格如下：
表十三：
不同电压等级塔头间隙表
电压等级
110kV
220kV
500kV
塔头间隙
3米
4米
8米
制表人：
彭标制表时间：
2012年5月26日
班组在地面进行模拟实验，以220kV塔头间隙为例，操作人员利用班组相机对4米外的复合绝缘子憎水性进行拍照，图片效果满足要求。
所以小组认为相机配置低不是造成操作时间长的原因。
确认结果：
相机配置低是非要因
（4）末端因素四：
喷水压力不符合标准
确认人员：
吴剑虹确认时间：
2012年5月27日
确认标准：
25厘米处喷水1015次，形成的湿斑直径在2535cm过程：
（1）憎水性分级测量的要求
喷水设备喷嘴距试品25cm，每秒喷水1次，共25次，喷水后表面应有水分流下。
喷射方向尽可能垂直于试品表面，憎水性分级的HC值的读取应在喷水结束后30s以内完成。
试品与水平面呈200~300左右倾角。
（2）对喷水装置的要求
喷水设备可用喷壶，应满足：
每次喷水量为0.71ml；喷射角为500700。
（喷射角的校核可采用如下方法：
在距喷嘴25cm远处立一张报纸，喷射方向垂直于报纸，喷水1015次，形成的湿斑直径在2535cm）
表十四：
试品表面水滴状态表
HC值
试品表面水滴状态描述
HC1
只有分离的水珠，大部分水珠的后退角r800
HC2
只有分离的水珠，大部分水珠的后退角500HC3
只有分离的水珠，水珠一般不再是圆的，大部分水珠的后退角200HC4
同时存在分离的水珠与水带。
完全湿润的水带面积小于2cm2，总面积小于被测区域面积的90%
HC5
一些完全湿润的水带面积大于2cm2，总面积小于被测区域面积的90%
HC6
完全湿润总面积大于90%，仍存在少量干燥区域（点或带）
HC7
整个被试区域形成连续的水膜
制表人：
刘同美制表时间：
2012年5月27日
压力小时喷水效果图片压力大时喷水效果图片
班组通过对喷壶的反复试验发现，不能准确控制压力大小喷出水量不定，达不到憎水性测量的要求。
当压力过大时喷洒在绝缘子表面的水珠瞬间形成水流。
当压力过小时达不到喷洒的效果。
确认结果：
喷水压力不符合标准是要因
（5）末端因素五：
喷壶有效喷水距离不够
确认人员：
吴剑虹确认时间：
2012年5月28日标准：
喷水大于4米
确认过程：
现在班组喷水用的是普通塑料喷水壶。
班组对该喷水壶进行试验，平均喷水距离约为0.53m。
以220kV线路为例，塔头间隙距离为4米，远远大于0.53m的距离。
所以我们认为喷壶有效喷水距离不够是造成测量操作时间长的主要原因。
表十五：
喷水距离测试统计表
试验序号
喷水距离
1
0.57
2
0.48
3
0.54
平均
0.53
制表人：
刘同美制表时间：
2012年5月28日
确认结果：
喷壶有效喷水距离不够是要因
（6）末端因素六：
喷水拍照未能一体化
确认人员：
吴剑虹确认时间：
2012年5月29日标准：
间隙小于水珠蒸发时间（30秒）
确认过程：
5月29日，工区组织全组人员去现场操作技能测试。
并将测试中喷水拍照之间时间间隙进行统计：
在测试过程中，由于用喷水壶喷水后要将喷壶传递给辅助人员，然后再用相机进行图像采集。
致使两个操作间隙时间超出规定时间30s，图像采集时绝缘子表面水珠已有部分蒸发。
表十六：
间隙时间测试统计表
第1次
间隙时间（s）
第2次
间隙时间
（s）
第3次
间隙时间
（s）
第4次
间隙时间
（s34）
第5次
间隙时间（s）
平均
间隙时间
（s）
刘同美
31
34
31
32
28
31.2
陈琦
32
35
31
34
33
33
单德森
34
32
30
31
32
31.8
陈伟
35
33
29
34
31
32.4
张洪亮
32
34
30
33
31
32
制表人：
张洪亮制表时间：
2012年5月29日
确认结果：
喷水拍照未能一体化是要因
小组通过对七条末端因素进行逐一确认，最终找到三条造成测试过程时间长的主要原因：
1.喷水压力不符合标准
2.喷水拍照未能一体化
3.喷壶有效喷水距离不够
七、制订对策
小组应用头脑风暴法，认为三条因素中，喷水压力不符合标准影响工作效率，对已确定的三条主要要因分别提出对策方案，通过实验、分析进行比较，以确定最优方案。
要因一、喷水压力不符合标准
为确保喷水压力符合标准，小组从压力控制方式上提出两个方案：
手压式方式控制、气压式方式控制。
表十七：
解决喷水压力不符合标准方案优化表
方案一、手压式方式控制
方案二、气压式方式控制
装水装置
塑料喷壶
不锈钢水桶
质量
轻（0.5kg）
较重（0.7kg）
加满水质量
重（2.5kg）
较轻（1.2kg）
尺寸
130×210×320mmr＝130mm
r＝70mmh＝240mm
成本（元）
20
35
加压方式
手动
机械加压
存水量
2000ml
500ml
压力控制
很难控制
增加压力计，精确控制压力
喷水角度调整
调整喷壶的角度
水桶通过软管连接喷头，可任意调整角度
小组选择
不选用
选用
制表人：
彭标制表时间：
2012年6月12日
结论：
通过对比小组选用气压式方式控制喷水压力。
要因二、喷水拍照未能一体化
为确保得到标准憎水性图片，小组从相机结构方式上提出两个方案：
分体式结构、一体式结构。
表十八：
喷水拍照一体化解决方案优化表
方案
实施办法
性能分析
操作时间
结论
1、采用分体式结构
将水桶、
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