降低电气跳闸事故率.docx
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降低电气跳闸事故率
降低电气跳闸事故率
一、概况：
能源动力厂承担着济钢水电风气的供应，是能源支撑单位。
电力中心作业三区主要负责能源动力厂（除发电管控中心外）所有低压电气的检修维护、技术改造以及设备点检工作。
责任区域共有配电室183个，服务范围遍布总公司高炉、炼钢、轧钢、冷热轧等所有区域。
作业区分为煤气低压系统和水资源低压系统，电力系统的可靠性直接影响到水、风、煤气的正常供应，间接能影响其他各分厂的产线正常生产，所担责任重大。
我们的日常工作的中心和重点就是维护电气设备的正常供电和用电设备的正常运转。
能源动力厂所辖设备点多面广，遍及总公司的角角落落，电力工作面临着前所未有的困难，对于低压电气工作同样是困难重重。
低压电气频繁出现系统掉闸事故，单机跳闸更是家常便饭，有时候一个很小的电机发生跳闸事故能导致产线停产，比如大高炉休风、厚板厂、两轧停产等，造成工作被动。
二、小组简介：
2008年1月1日，根据目前济钢的生产形势和设备的生产运行现状，为保障济钢的能源不间断供应，提出了降低设备事故停机率的思路，力争设备能安全运行，能源不中断供应。
由车间工程技术人员和技术骨干以及现场管理经验很足的员工成立QC小组，目标就是设备事故停机率下降90%。
单位
小组名称
不倒翁
能源动力厂电力三区
成立日期
2008年1月1日
小组接受TQC教育情况
15小时
小组类型
攻关型
小组成员
组长：
汤娅娟技术指导：
张惠梅
序号
姓名
组内职务
职务
序号
姓名
组内职务
职务
1
汤娅娟
组长
2
张惠梅
技术指导
3
陆新
成员
4
赵爱军
成员
5
刘京涛
成员
6
林乐明
成员
7
李豫丰
成员
8
周欣
成员
9
张开廷
成员
10
冯焱
成员
本年度课题名称
目标值
完成时间
1
降低电气跳闸事故次数
系统跳闸：
2次；
单机跳闸：
20次
2008年1月
三、选题理由：
能源动力厂共有一炼钢水系统、三炼钢水系统、小高炉水系统、大高炉水系统、轧钢水系统、生活水系统、污水处理水系统、发电水系统8个大的水处理系统，辖水泵房80余个，有水泵（组）2000余台（套）；煤气加压站8个，煤压机200余台（套），遍布全厂，直接给总公司的各大分厂提供能源介质，而这一切正常运行的根本前提是我们的电力系统安全、稳定。
但是近几年的观察却感觉整个系统跳闸的几率高了，一跳就影响整个一大片，进而造成产线停产，而且单机跳闸也非常多。
随着总公司的生产形势发展，生产之间的环节越来越紧密，而我们的人员也越来越紧张，我们必须改变这种状态，必须要降低设备跳闸事故率，提高电力系统的稳定性。
目前我作业区管辖的高、低压电气设备汇总表如下：
设备
数量
设备
数量（台）
变压器
108台
高压柜
509台
低压柜
1138台
直流屏
65台
现场操作台
95台
现场操作箱
456个
后台电脑
15台
电机
2000余台
电缆
1000公里
四、现状调查：
以下是2007年统计的跳闸次数
必要性分析：
1、全年系统性跳闸达到10次之多，造成整个泵房停产，导致后续生产相继无法进行，给部分产线造成损失。
我们迫切需要解决泵房因电停产的问题。
2、单机跳闸的原因大多数都是因为电气元件不可靠，也对生产的影响很大，而且还增加了材料费用和人工，是制约生产和阻碍降成本的一个很重要的因素。
五、制定目标：
1、系统跳闸：
≤2次；
2、单机跳闸：
≤20次。
六、原因分析：
通过小组成员多次活动和过去多年的经验总结出发生跳闸事故的原因：
跳闸事故原因图
七、要因确定：
1.电力系统不稳定
1.1“晃电”造成电力系统跳闸
“晃电”——电网因雷击、短路、重合闸、同一段设备启动或故障以及其他外部、内部原因造成电网电压短时间失压、电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒种的现象。
一般电气设备的交流接触器线圈就会因为“晃电”导致线圈两端电压低于维持电压而造成交流接触器脱扣，主触头断开，电机停电，整个机组停止运转，造成不必要的经济损失。
实际生产过程中，由于“晃电”引起交流接触器释放，电机停转、进而造成工艺连锁，关键机组的停机又会导致大机组、甚至整个生产装置联锁停车，导致生产装置被迫紧急停车、连续生产过程被迫中断，给企业造成巨大的经济损失，有时还会引起火灾、爆炸等恶性事故。
在济钢，目前的生产环节环环相扣，生产计划以日、小时计算，从原料—铁—钢—材的连续生产中，水的使用贯穿整个生产工艺，中间的任何环节，如果水出现中断供应势必引起连锁反应，造成系统性欠产或停产，影响生产计划的实现。
因此，我们必须解决重要机组、泵组的“晃电”跳机的问题，“晃电”过程中不跳机或“晃电”结束后根据用户生产工艺的要求使被停运的电机快速再动起动，保证连续生产过程不被中断。
结论要因
1.2.PLC模块故障引起系统跳闸
随着我厂近年来在自动化水平的不断提高，PLC控制在各个泵站、煤气加压站得到了广泛的应用，因其控制方式智能先进、运算速度快，便于实现计算机集中控制，极大的提高了劳动效率，减少了运行人员，在我厂的生产运行方面发挥了很大的作用。
但我厂多个重点岗位的PLC系统存在着设计思路的问题，即所有的控制设备全部进入了PLC控制，包括现场操作箱的开停机按钮，这样的设计虽然使控制方式得到了简化，但却过于依赖PLC，使得PLC出现故障时，除了电脑无法操作外，现场操作箱也无法使用，将导致系统全停事故。
结论要因
2.单机回路不稳定
2.1.低压电气元件不可靠
系统的稳定性一是靠技术的发展，而是靠低压电气元件的可靠性，两者是相辅相成的，一个自动控制系统的可靠性基本上取决于该系统所用元件的可靠性，同时系统的可靠性一般随系统中所用元件的数量增加而下降。
随着系统向大型化方向的发展，一个自动控制系统所用元件的数量越来越多，只要其中一个元件发生故障，一般就可导致整个自动控制系统发生故障，并可能造成重大经济损失，所以自动控制系统中所用的电气元件的可靠性就显得越来越重要。
调查中发现断路器运行中的绝大多数故障（70%）足机械方面的原因，19%是辅助电路和控制电路上的电故障；而绝缘问题引起的故障占所有故障的8.3%。
通过分析，小组成员认为特别需要提高断路器的机械可靠性。
结论要因
2.2.保护定值不合理
电气设备的保护参数，特别是断路器的速断保护，前后级之间有时间差或者速断电流之差，这个很重要，如果设置不当或者继电保护效验不准确就有可能造成越级跳闸，而将事故面扩大，引起大面积停电。
单机保护定值设置不合理带来的后果会很严重，定值过大，如果因工艺或机械原因引起过负荷，该跳闸的时候不跳闸，在一定时间内会导致电机烧损，特别是因机械堵转，瞬间电流很大，很快就将电机烧坏了，如果定值设置过小，一般躲不过启动的时间，电机就跳闸了。
所以保护定值的设置也很关键。
结论要因
2.3.点检员不精心
点检是为了保持设备的性能，按照标准对设备进行检查，使设备的异常状态能够早期发现，建立以点检为中心的巡检系统是搞好保养工作的重要手段。
所谓点检，就是对设备重点部位、项目的检查巡回，对电气设备不断进行保养、检查过程中，发现问题立即按规定要求进行处理（修复或更换有关部件）；不明确规定大、中修的时间间隔，以减少对总成及部件过早地进行拆卸、分解造成的不必要损坏和更换。
通过保养维护等手段，经常使其保持高度完好，提高其生产率和利用率，延长使用寿命并谋求最经济的设备寿命周期费用，追求无事故、高收益，是设备管理的一大项，是保障安全供电的一大举措。
而点检员的精心与否是发现隐患的关键。
结论要因
2.4.点检员业务水平低
点检员最重要的是发现问题，如果有一套标准，并且能执行的话，是能提高点检员的业务素质的。
结论非要因
2.5.点检员不熟悉设备
将设备分类，并做好台帐，由工技人员现场讲解，是能避免这个问题的，除了管辖的范围大外，设备变动的机会很小。
结论非要因
八、制定对策：
针对要因分析产生的五条因素，我们指定专门负责人负责，通过试验与一些新技术的试用，制定对策与措施，一定要保障连续、稳定、安全的供电质量。
序号
要因
对策
目标
措施
完成
时间
负责人
1
“晃电”造成电力系统跳闸
1、“晃电”时，线圈不断电；
2、低压总取消欠压保护。
“晃电”不跳闸
1、重要岗位安装“防晃电”装置；
2、拆除低压总的失压保护线圈
2008.6
赵爱军
林乐明
2
PLC模块故障引起系统跳闸
1、安装应急开关开关
能快速恢复生产
1、在PLC控制失败时，使用应急开关进行控制，
2008.7
刘京涛
周欣
3
低压电气元件不可靠
1、采用目前较先进的低压电器
增强低压电器的可靠性
1、采用智能开关；
2、采用永磁式接触器。
2008.4
陆新
冯焱
4
保护定值不合理
1、合理设置保护定值
避免电机烧坏和能躲开启动时间。
1、低压总开关定值按系统最小容量设置；
2、电机保护按按规程设置。
2008.3
汤娅娟
李豫丰
5
点检不精心
1、制定点检细节、周期、考核制度；2.对点检员尽心适应性培训；3.更新点检工具和仪器；4.每月开一次经验交流会。
1.精密点检、无故障保养。
2.电气设备完好率100%。
1.制定一份详细的点检细节；
2.制定点检一般规定；
3.申请一批功能齐全的点检工具。
4.每月开一次经验交流会；
5、严格点检考核制度
2008.5
张惠梅
张开廷
九、对策实施：
实施一：
“晃电”时不能造成跳闸
1.适合安装防晃电接触器的设备的解决办法为安装FS系列抗晃电交流接触器或加装延时模块。
FS系列抗晃电交流接触器用于连续性生产作业线因雷击、短路重合等供电系统发生的瞬间失压、失电（晃电）保持接触器不脱扣。
而操作接通、分断与常规接触器完全相同。
当事故停电超过定时限时间时，接触器脱扣，达到了躲过晃电保持连续生产不停机的目的。
它的延时模块由电容组成，当“晃电”发生时，接触器主触头保持不脱扣的时间可以达1.5s。
停止、事故或电压波动或中断时间超过设定的允许值，则因为电容放电结束,又无法再次充电，接触器不能继续吸合，不会导致扩大事故的范围。
原理图如下：
由接触器的防晃电装置的A3出一个能延时1.5S的保持电压躲过“晃电”
LN
FUSE
SB1
SB2
A1A2
KM
A3
目前，能源动力厂水泵加装FS系列抗晃电交流接触器或加装延时模块达100余台，取得了非常好的效果。
2.将低压总开关的欠压保护去除，拆除欠压线圈80余处，至今为止，无因电压波动而导致整个系统停电的事故发生。
实施二：
安装集中应急开关
我厂多个重点岗位的PLC系统存在着设计思路的问题，即所有的控制设备全部进入了PLC控制，包括现场操作箱的开停机按钮，这样的设计虽然使控制方式得到了简化，但却过于依赖PLC，使得PLC出现故障时，除了电脑无法操作外，现场操作箱也无法使用，将导致系统全停事故。
针对上述重大隐患，通过对PLC本身及其控制方式的研究，急需研究出一种独立于当前控制方式的控制手段，以便在PLC故障时进行紧急开机，从而保证生产的稳定运行，这样的备用控制手段在我厂这样的公辅系统的稳定生产中不可或缺，在关键时刻进行紧急开机。
如图所示：
应急开关作为一种备用的控制手段，目前已经用于1-3号大高炉泵房、1700水系统、一炼钢漩流池系统、1#煤气加压站系统等多个岗位，在平时的PLC故障、24V控制电源故障、PLC检修等发挥了重
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