QC小组活动电力电容器交流耐压试验方法研探.docx
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QC小组活动电力电容器交流耐压试验方法研探
中国电力建设行业
QC成果评审资料
500kV砚山串补站电力电容器
交流耐压试验方法研探
云南省送变电工程公司探索者调试QC小组
（小组注册号：
YSQC-2009-01）
2010年05月
一、工程概况
500kV砚山串补站从2009年03月01日进场调试至投运带电，共用时25天，工期可谓相当紧张。
本期工程共有六相7米高的串补平台，每相有电容器240只，六相共计1440只。
根据国标《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006），每只电力电容器必须进行现场交流耐压试验，试验量非常大。
而且，试验环境非常复杂，安全风险也较大，增加了试验的难度。
为了完成总进度要求，电容器试验的时间计划仅为3天。
如不能按期完成试验工作，后续的电容器组联接、整体平台试验、系统联调、串补站验收及投运等工作将会受到严重影响。
因此，调试所在进场前成立了电容器耐压试验技术QC小组展开活动。
二、小组概况
1、小组情况表
小组名称
云南省送变电公司
探索者调试QC小组
课题类型
创新型
课题名称
500kV砚山串补站电力电容器交流耐压试验方法研探
注册时间
2009.01
小组成立时间
2009.01.05
注册号
YSQC-2009-01
活动日期
2009.01.10-2009.03.25
活动次数
16
序号
姓名
性别
年龄
职务/职称
小组分工
职责分工
诊断师注册号
1
金庆华
男
35
主任工程师
组长
方案制定
3308
2
王春礼
男
33
技术专责
组员
组织实施
3
杨永平
男
51
技术专责
组员
安全负责
YQC-D112
4
杨猛
男
33
高级调试员
组员
方案实施
5
刘宏
男
32
高级调试员
组员
方案实施
6
王俊
男
27
初级调试员
组员
资料整理成果发布
制表人：
王俊制表日期：
2009.01.11
2、QC小组历年获奖情况
1）、多年来调试技术QC小组将质量改进这一子要素有机溶入工程中，现场攻关、持续改进，取得了丰硕的成果。
2）、2000年-2007年，我QC小组连续多次荣获“全国优秀质量管理小组成果奖”等成果：
《提高220kV虹桥主变保护正确性》
《确保500kV宝峰变管型母线制作、安装质量》
《改造变频试验设备，提高超高压试验的可靠性》
三、选择课题
问题的提出
电容器交流耐压试验需施加28.5kV高电压，必须在试验场所围设半径3米的安全试验区域。
常规试验方法的试验条件等方面不能满足现场要求现场，工程共有六相7米高的串补平台，每相有电容器240只，六相共计1440只。
可供试验设备摆放的区域不足3米宽。
并且，500kV砚山串补站的电力电容器已经安装在平台上。
如何使每一只电容器都经过耐压试验，保证试验过程安全、有效，试验时间完全满足工程进度计划要求，成为我们QC小组活动的关键。
本次QC小组的研探目的，就是采用新方法使试验时间缩短在三天内完成。
四、目标设定
在结合考虑我调试所试验能力的情况下，我小组初步设定的目标是三天完成全部试验任务。
目标值分析
根据项目投运要求，3天内要完成对电容器的试验。
QC小组就这一目标，分组进行了讨论，并对讨论后得出的结果进行了详细的分析。
结合公司现有设备，对试验方法进行了反复测算，最后得出最优结果，以最快速度开展试验。
以求达到可以按时按质量完成工作的目标。
五、提出方案及最佳方案的确定
（一）方案的提出
针对电容器交流耐压试验方法，小组进行了专题技术讨论，共提出了三种试验方案。
①采用大容量试验变压器、调压器，在平台下布置试验设备，引试验线上平台同时进行多只电容器交流耐压试验。
②采用小容量试验变压器，在平台上进行单只电容器交流耐压试验。
③采用小型串联谐振系统（HVFRF型系统）在平台上同时进行多只电容器交流耐压试验。
（二）方案的分析论证
为得出最佳试验方案，小组对三种方案逐一进行论证。
1、方案一的分析论证
采用大容量试验变压器、调压器，在平台下布置试验设备，引试验线上平台同时进行多只电容器交流耐压试验。
接线图如下：
图中：
T—中间励磁变压器、L—电抗器、
C1/C2—电容分压器、Cx—被试品（电容器）
试验接线图1
优点:
①调试所有全套试验设备；②可同时进行60只电容器试验，每小时可以完成180只,除去搬运试验设备的时间，理论上2天内便可以完成试验任务。
缺点：
①设备体积较大，过重，搬运困难；②所需电源容量较大，需专门试验电源；③试验引线过长有可能造成输出电压的波形畸变，无法有效保证试验质量。
④试验在平台下进行，交叉作业面多，安全维护工作量大且困难。
接线示意图：
2、方案二的分析论证
采用小容量试验变压器，在平台上进行单只电容器交流耐压试验。
图中：
T—试验变压器、R—限流电阻、
C1/C2—电容分压器、Cx—被试品（电容器）
试验接线图2
优点:
设备体积小（重约186公斤），轻巧，搬运容易；所需电源容量较小，施工场地现有临时电源箱满足要求，不需专门准备试验电源。
缺点：
每次只可同时进行4只电容器耐压试验，每小时可以完成20只电容器交流耐压试验，按每天有效工作时间8小时计算，加上搬运试验设备时间及试验准备时间估计需6天才能完成试验任务。
接线示意图：
3、方案三的分析论证
采用小型串联谐振系统（HVFRF型系统）在平台上同时进行多只电容器交流耐压试验。
图中：
T—中间励磁变压器、L—电抗器、
C1/C2—电容分压器、Cx—被试品（电容器）
试验接线图3
优点:
可同时进行30只电容器试验，因设备搬运简单（设备重约150公斤）换线方便，每小时可以完成180只,按每天有效工作时间8小时计算，计划2天内可以完成试验任务；在平台上进行试验，安全维护工作容易；所需电源容量小，施工场地现有临时电源箱满足要求，不需专门放设试验电源。
缺点：
串联谐振试验系统在满足输出电压到达试验值时还需同时满足频率和波形的要求，才能有效保证试验质量，对试验人员的专业素质要求较高。
接线示意图：
4、优缺点比较表
方案
优点
缺点
设备重量
采用（是/否）
方案一
自有设备；可同时进行60只电容器试验。
所需电源容量大约8A；接线复杂需要长距离接线；安全措施困难。
总重约5吨
否
方案二
所需电源容量小0.15A；容易搬运；接线简单，试验简便。
试验效率不高每次试验4只电容器，所需试验时间过长6天完成，影响工程进度。
总重约200公斤
否
方案三
接线简单，试验简便；试验效率高，可一次进行30只电容器试验，自带变频电源装置。
对试验人员的专业素质要求较高。
总重约260公斤
是
（三）确定最佳方案
经过对三种方案的分析论证及评价，小组一致确定第三种方案为本次500kV砚山串补站电容器交流耐压试验方案。
（四）最佳方案中分方案的选择
1、设备的选取
QC小组成员结合试验成本和设备质量等因素对本次试验所需的串谐设备进行选择。
序号
厂家名称
设备参数
设备价格
结论
1
苏州华电电气有限公司
额定输出电压：
0-265kV；最大试验容量：
390kVA；输出频率：
32-300HZ；最大被试品电流1.5/265kV，110kV电气设备
45万元
淘汰
2
武汉木森电气有限公司
额定容量：
900kVA；额定电压：
30kV；180kV；工作频率：
30-300HZ
37万元
淘汰
3
苏州海沃科技有限公司
输出电压：
0.6/0.9/1.8/2.7kV；输入电压：
380V；输出频率：
20-400HZ
36万元
采用
通过测算三个厂家的串谐设备均能满足试验要求，根据QC小组的研探目的：
节约成本，提高效率。
并且结合了以往与苏州海沃科技有限公司的合作经验，最后选择了苏州海沃科技有限公司的HVFRF型自动调频串联谐振系统。
2、试验接线的选择
根据试验要求，测量的项目是设备单只电容器对地工频耐压。
则对设备试验接线进行选择。
序号
接线方法
方法分析
结论
1
串联接线
试验过程中电压分布不均匀
淘汰
2
并联接线
试验过程中电压分布均匀
采用
（五）选定方案
采用小型串联谐振系统（HVFRF型系统）在平台上同时进行多只电容器交流耐压试验。
六、制定对策表
序号
对策
目标
措施
完成时间
责任人
地点
500kV砚山串补站电力电容器
交流耐压试验方法研探
组织设备
1、确定设备符合使用需要，输入电压：
380V；输出频率：
20-400HZ
2、成套设备重量260KG，不会给平台造成过多负担。
1、根据试验方案选择所需设备型号；
2、因调试所目前无此项设备，急联系确定合作的厂家，租借到符合本次试验的设备。
2009.03.12～03.14
杨永平
金庆华
王春礼
公司办公室
试验电源搭接及安全围栏设置
1、保证试验电源稳定、可靠；
2、保证试验全过程安全、有序。
1、试验电源点作警示标志并派专人监护；
2、试验过程由专职安全员监护；
3、严禁试验无关人员进入平台试验区域。
2009.03.16
刘宏
试验室
及现场
试验操作
1、确保每只电容器均经过交流耐压试验；
2、试验结论符合规程要求
1、试验操作严格执行方案、措施；
2、试验过程保证试验数据真实；
3、试验过程及时记录；
4、保证试验资料完整性。
2009.03.16～03.18
杨猛
王俊
施工
现场
七、按计划实施
（一）实施一：
方案确定的轻巧型串谐设备我调试所尚未配备，通过调试所和以前长期合作的合格生产厂家良好的购货信誉，并且结合试验容量等相关因素，以最快速度联系到厂家，提出我们的试验要求，厂家应我们的试验需求，进行了设备制作，并且借与调试试验所进行试验。
该实施过程用时两天。
（二）实施二：
试验电源搭接及安全围栏设置
试验电源的搭接严格按照方案中的具体措施执行，与项目部做好沟通，在电源搭接处做警示标示，并设专人监护，防止试验过程中误拉、合试验电源。
安全围栏设置在平台爬梯处，禁止试验无关人员进入试验区域。
实施效果：
通过项目部与各专业负责人的沟通，让其它专业工作人员认识到本次试验对电源及安全要求的重要性，保证了试验电源的稳定和试验过程的安全。
该实施阶段用时接近半天。
（三）实施三：
试验操作
第一步：
提前将6相平台的电容器分别以30只/组用金属丝短接（首尾短接），电容器外壳良好接地；
第二步:
将串谐设备试验升压线与电容器短接线相连接；
第三步：
对试验设备进行参数设置，（耐压时间1分钟，试验电压28.5kV），杨猛操作试验设备，通过自动调谐寻找谐振频率，完毕后进行手动升压，升到试验电压时，启动装置计时器，1分钟后自动降压。
第四步：
实验过程中，QC小组成员王俊对试验电压值、频率及耐压持续时间进行记录；
第五步：
耐压后对电容器进行放电，并进行绝缘测试（须>5000ΜΩ）。
实施效果：
圆满完成了试验任务，共用时2天时间。
八、效果检查
（一）目标达成情况检查
实施效果：
通过统一组织、合理安排、最终2天（提前进度一天）完成6个平台共1440只电容器耐压试验。
保证了500kV砚山串补站总施工进度的安排。
（二）经济效益
租借设备，因调试所和串谐厂家长期的合作关系，采取了免费租用的方式。
采用的方案免除共2天实际可见的吊车费、使用人工费。
QC活动节省的费用
项目
工作时间
总预算
吊车费
1200元×2天
2400元
人工费
10人×40元×2天
800元
共节省费用合计：
3200元
（三）社会效益
电容器交流耐压试验提前完成，保证了项目后续工作的顺利实施，得到了建设单位、监理单位的一致认可和肯定，为云南省送变电调试所树立了良好的社会形象!
（四）无形效益
通过本次QC活动，极大地加深了小组成员开展活动的积极性，提高了大家勇于创新，敢于尝试的工作意识，为今后其它一次设备交流耐压试验积累了成功的经验。
九、巩固措施
1、500kV砚山串补站电容器试验的经验3天后又应用于500kV建水串补站，取得了相同的效果。
2、在后续的变电站工程建设中，我们运用串谐耐压方法对35kV、10kV电力电缆进行耐压试验，均取得很好的效果。
3、在今后的工程中还需更进一步的改进和发展。
九、总结回顾
通过本次QC活动，圆满完成了串谐耐压试验在云南地区的第一次应用，试验结果达到预期目标，解决了工程中的实际问题，实现了质量与效益的双赢，为在今后的工程试验中提供了创新的试验方法和思路。
十、遗留问题及今后打算
1、本次QC活动开展非常顺利，但没有购进设备，考虑日后使用问题，提交申请，购进相关设备，
2、本次创新的试验方法我们将在今后的工程中不断的改进和运用。
3、我们QC小组将继续开拓新思路，持续不断的开展小组活动。
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