QC降低GIS组合电器微水含量.docx
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QC降低GIS组合电器微水含量
降低GIS组合电器微水含量
一、小组概况
本小组成立于成员由技术管理、高级技师等组成，成立的目的主要是GIS组合电器微水含量偏高等问题。
小组名称
成立日期
课题名称
注册日期
完成日期
小组类型
现场型
QC培训情况
人均35小时/年
集体活动次数
12次
出勤率
100%
人均发言率
100%
PDCA循环次数
3次
小组成员情况表
序号
姓名
性别
职务
主要分工
1
组长
2
技术指导
3
现场操作
4
技术指导
5
现场操作
6
现场操作
7
现场操作
8
9
二、选题理由
1、当今电力行业对电力系统的稳定性要求越来越高，在此背景下，应选择有效课题，以达到提高供电可靠性与安全性的目的。
2、结合的管理方针、管理目标和发展规划要求，分析发现问题，自主设计维修，为的优质供电提供保障。
3.公司对GIS组合电器的工作环境、检查，维护没有系统的规范，目前的使用方法及工作环境不能使其充分发挥工作性能，降低了其可靠性。
4、我们QC小组成员素质较高，并有丰富的工作经验，完全具备组建和顺利开展活动的能力。
三、现状调查
变电站采用西门子生产的户内式GIS,双母线结构,包含2个进线间隔,2个出线间隔,1个母联间隔,4个测量保护间隔（图1）。
绝缘气体为六氟化硫（SF6）,断路器气室的额定压力为0.56MPa,其它气室的额定压力为0.45MPa。
站在2015年10月的检修中检查出GIS组合电器4个VT气室（表1）微水超标，我们随即使用高纯氮气循环净化，然后充入全新SF6气体的方式进行处理。
在随后的2016年5月的检修中检查出VT气室（表2）微水含量再度超标。
这就说明GIS设备在长期的运行中已产生泄漏缺陷，微水的持续超标对设备的安全运行造成了极大的安全隐患。
（SF6气体微水含量在运行时标准为断路器气室<300ppm，其他气室<5OOppm。
）
图1
序号
位置
气室压力
温度
微水PPm
1
1#VT气室
0.44
24
550
2
2#VT气室
0.43
24
562
3
3#VT气室
0.44
24
867
4
4#VT气室
0.43
24
854
表12015年10月测量结果
序号
位置
气室压力
温度
微水PPm
1
1#VT气室
0.44
24
520
2
2#VT气室
0.43
24
600
3
3#VT气室
0.44
24
650
4
4#VT气室
0.43
24
550
表22016年5月测量结果
为了有效的解决故障，提高设备运行的可靠性，小组成员对变电站GIS组合电器进行现场调查，收集了相关数据，并对数据进行统计、归类和分析，详见下面图表：
序号
设备缺陷
频数（点）
频率（%）
累计频率（%）
1
Sf6气体新气注入时含有水分不合格
3
25
25
2
气室本身的设计缺陷
5
30
50
3
透过密封元器件进入的水分
5
30
75
4
吸附剂水分的吸进
2
15
100
合计
15
100
四、确定目标值
可行性分析：
（1）有公司与队级领导的支持、指导。
（2）小组成员均积累了丰富的施工经验，有一定的管理与技术能力。
（3）QC活动多年，经验较为丰富。
结论：
只要我们积极参与，发挥长处，实事求是，按PDCA循环扎扎实实开展活动，一定能够实现目标。
五、分析原因
对GIS组合电器微水含量的主要问题，结合变电站的实际情况进
行了详细分析，详见下面关联图：
六、确定要因
要因确认表
序号
影响因素
要因确认
负责人
结论
1
煤尘过多，气候相对潮湿
秦皇岛属暖温带半湿润季风型大陆性气候，夏季炎热多雨。
设备东临作业皮带机
否
2
气室法兰设计缺陷
VT气室的连接螺栓为盲孔结构，螺栓垂直插入，上部孔径大，下部孔径小，且螺栓拧紧后外部未涂抹密封胶
是
3
Sf6气体更新流程不熟，检查制度不完善
补充sf6气体时对干燥流程不了解，SF6监测检查制度不完善
否
4
橡胶密封圈变形，橡胶密封圈老化
橡胶材料的选材不良，绝缘性经过运行一段时间后下降所致。
是
5
发现问题不及时,创新意识不强
值班人员责任心不强，缺乏对设备钻研创新精神
否
结论：
GIS组合电器微水含量超标的主要原因为：
气室法兰设计缺陷和密封圈老化变形
七、制订对策
序号
要因
目标
对策与实施
负责人
完成日期
1
气室法兰设计缺陷
保证气室密封性良好
对不合适的连接螺栓进行更换，外围涂抹密封胶进行密封处理
2016.12
2
橡胶密封圈老化变形
更换老化元件
选择变形率低且不易老化的三元乙丙橡胶圈以替代原有氯丁橡胶圈。
在装配完胶圈后，会在胶圈外侧涂抹脂类物质辅助密封。
2016.12
8、对策实施
技术方案
我们首先采用定性分析查找GIS泄露点，用检漏仪探枪在VT气室表面1-2mm除缓慢移动，探枪在VT室法兰连接处发出报警。
之后我们对发现漏气超标的部位用肥皂水对泄漏点进行涂抹，泄漏点发现泡沫，由此我们确认VT室法兰连接处为泄漏点。
随后我们对GIS对VT气室进行了拆解，发现VT气室法兰槽加工过深和橡胶密封圈老化变形两处问题。
a、VT气室法兰槽加工过深
110kv3#站VT气室的连接螺栓为盲孔结构，螺栓垂直插入，上部孔径大，下部孔径小，且螺栓拧紧后外部未涂抹密封胶，盲孔深度约为70mm，连接螺栓长度为65mm，密封面盲孔连接螺栓与螺孔间有约5mm深空腔（图2），安装时盲孔螺栓空腔部位未按工艺填充密封胶导致密封面失效。
图2盲孔连接螺栓与螺孔结合部位空腔
改造对策：
发现缺陷后，我们对VT气室法兰螺栓进行了更换。
在螺孔底部打入密封胶填充，将65mm螺栓更换为70mm螺栓，有效减少空腔体积，同时将螺栓打固定力矩，并在外围涂抹密封胶进行密封处理。
在现场安装时，先用500号或600号砂纸砂纸打磨处法兰理密封面，在处理窄小的密封面时在500号或600号砂纸打磨的基础上再用800号砂纸加工密封面上的漆膜。
密封面打磨的轨迹一定为周向，防止出现径向划痕，在使用600号及更高号的水砂纸时用酒梳密封面处理好之后，将其擦拭干净。
在密封面处理完毕后，密封面光滑无粗糙感，无径向贯穿密封面的划痕，无凹凸不平。
法兰对接前，按工艺要求对密封面和密封圈进行清洗，在清理干净的密封圈和密封槽内均匀涂少许真空硅脂，厚度不大于0.1mm。
处理后，我们持续对设备运行状态监视，未发现异常。
b、橡胶密封圈老化变形
VT室法兰接口处“O”型圈有明显老化变形痕迹，密封橡胶圈（O型圈）泄漏之所以经常发生是由于密封圈的质量问题。
绝大部分GIS设备在刚投运初期密封性良好，但经过一段时间运行后，设备会发生明显泄漏现象，原因是橡胶材料的选材不良，绝缘性经过运行一段时间后下降所致。
改造对策：
我们对比了原厂所使用的氯丁橡胶圈与计划改用的三元乙丙橡胶圈性能，氯丁橡胶圈：
耐热性能好、硬度高；三元乙丙橡胶圈：
压缩率高、永久变形率低。
因为绝缘胶圈应用的PT气室不同于断路器气室，所以对温度的要求并不很高。
密封胶圈的硬度高则密封接触力大，对密封性能的提高有一定的好处，但密封圈材料的硬度是把双刃剑，硬度越高，密封圈被压缩的应力将增大，加速了密封圈的老化，而110kv3#站本身就处于海边，处于一个易腐蚀环境，这将进一步加快绝缘胶圈的老化变形。
在满足静密封结构单层O型密封圈基础压缩率25%的情况下，我们选择变形率低且不易老化的三元乙丙橡胶圈以替代原有氯丁橡胶圈。
以减少GIS密封性能岁运行年限增长而快速下降的问题。
安放密封圈时，确认胶圈落槽完好后进行紧固。
密封面的螺栓要用力矩扳手按照产品技术文件中规定的力矩拧紧，密封圈靠近大气一侧及其对应的法兰密封面上涂以密封胶。
GIS开关在装配完胶圈后，会在胶圈外侧涂抹脂类物质辅助密封。
在密封槽外的对接面处涂抹适量的脂类物质，涂抹的量以对接面紧固后有少量挤出对接面为宜。
由于脂类物质的填充，也起到了防止气体泄漏的作用。
对GISPT气室重新充气：
将VT气室的气体回收至0bar；将VT气室抽真空至133pa以下，单个VT气室抽真空的时间大于2小时；将VT气室充入高纯氮气至3bar左右，静置12小时；将VT气室充入SF6气体至额定压力；静置24小时，检测PT气室中的水分值，符合GIS气室微水含量的运行标准。
九、效果检查
在本次站GISPT气室密封改造完成后，我们在5个多月的时间内对设备进行了持续的观察与检测，取得最新微水数据（表3）符合GIS气室微水含量的运行标准。
序号
位置
气室压力
温度
微水PPm
1
1#VT气室
0.44
24
200
2
2#VT气室
0.43
24
220
3
3#VT气室
0.44
24
210
4
4#VT气室
0.43
24
210
表32017年4月测量结果
十、巩固措施
1、继续开展QC小组活动，把PDCA循环贯穿到整个施工过程，并形成制度，继续加强创杯意识教育。
2、继续开展自主维修工作，加强职工教育，同时努力改进施工方法，提高职工技术水平。
3、为了使变电站的安全可靠供电水平稳步提高，我们将本次QC活动的成功经验加以整理归纳，作为以后有关技术规程编制的依据。
十一、效益分析
经济效益：
1、直接经济效益：
此次110kv3#站GISPT气室密封改造修复了原有的4个PT气室泄露缺陷，否则每年需要为GISPT气室重新冲入SF6气体已解决微水超标给设备带来的安全隐患。
每年需为每个PT气室更换一瓶SF6气体
每瓶SF6气体价格1万元，
一年可节约维护成本：
4*1=4万元。
2、间接经济效益：
通过此次技改，能够有效提高电力系统运行的安全性和可靠性。
社会效益：
本此改造在公司内部产生明显的正面影响，得到了变电职工的一致好评。
本此改造还对变电站供电范围内的单位、地区产生了比较明显的社会正面影响，具有良好的社会适应性。
十二、总结和下一步打算
对活动前后小组的状态自我评价如下：
项目
自我评价
活动前（分）
活动后（分）
质量意识
3
4
个人能力
2
4
QC知识
3
4
解决问题的信心
2
4
团队合作的精神
3
5
以雷达图表示如下：
QC活动使我们在供配电工作中受益匪浅，今后我们将继续开展QC活动，并以此为基点，不断提高运用水平，解决变电站实际运行中存在的实际问题，为公司的可靠供电提供保障。
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