【運維之道】廣州供電局設備質量品控工作體系建設綜述

2017-09-01 11:20:38 大云網　點擊量：評論 (0)

▎一、工作背景

隨著廣州電網的快速發展，入網設備數量也快速增長。變電設備方面，廣州供電局擁有110千伏及以上變電站311座，變電容量7430.75萬千伏安，組合電器1123個間隔，互感器6708相，高壓開關柜12946臺。輸電設備方面，35kV及以上電壓等級輸電線路共計759回，輸電線路總長度為7062.134km，架空線路總長度6037.465km,電纜線路總長度1024.669km。配電設備方面，公用中壓線路5050回，架空線路9851.84km，電纜線路23740.85km，公用配變38638臺，專用配變49898臺。

隨著設備數量和類型的迅猛增長，設備質量問題特別是GIS、電纜附件和高壓開關柜等問題較為突出，運行中出現了一系列故障和缺陷，給電網安全運行和供電可靠性造成一定影響。例如，GIS設備2010～2015年故障率大幅度上升，平均故障率0.24次/百間隔?年（2015年達0.44），是國際大電網會議統計數據平均值的2.4倍，是南網平均水平的1.7倍，嚴重影響廣州電網運行安全。

針對設備質量問題帶來的生產安全挑戰，為把好設備入網關，我局自2011年著手抓好設備品控工作體系建設，對輸變電主設備，大力推進自主監造，打造監造人才團隊，運轉設備物資出廠放行機制；對配電設備，建設配網設備質檢中心，加強設備質檢工作。經過多年發展，設備品控工作體系已日趨成熟，有效運轉，一大批設備質量問題及早得到發現和解決，有效提升了設備質量水平。

▎二、設備質量品控工作體系建設

1.通過“自主監造”把好設備入網關。

打造自主監造人才隊伍。設備監造方面，我局已實現從“委托第三方監造為主”轉變為“自主監造為主”、從“全面監造”轉變為“關鍵點監造”的監造模式轉變，組成了以我局電力試驗研究院為組長單位，試驗、運行等相關生產單位共同參加，按照南方電網公司品控制度（W、H、S）開展工作的“監造項目部”。監造項目部內各部門積極發揮各自專業優勢，形成技術互補與優勢互補，不斷提升我局監造團隊的綜合實力。為持續提升監造人員技術水平，提高自主監造能力，我局開展電力設備監造培訓班來培養人才，邀請行業技術專家進行講座，組織人員到變壓器制造廠參觀學習，對變壓器、GIS設備、電纜、10kV開關柜自主監造關鍵點進行全面系統學習交流。目前，我局監造技術團隊共計173人。

通過制度流程建設提升監造規范化水平。制定了《廣州供電局變壓器監造技術導則》等31份編制技術標準、《GIS自主監造見證表單》等33份作業表單。負責編制了中國南方電網新型狀態監測裝置、10kV柱上開關成套裝置、10kV SF6環網柜、10kV電纜附件等二級物資的送樣、到貨及專項抽檢標準。

建立設備出廠放行機制，提升設備質量管控水平。在當前監造設備出廠工作環節中，僅憑是否通過出廠試驗作為能否發貨的依據，對監造過程中發現的問題是否得到有效處理未進行統一梳理，未形成有效的、規范的設備出廠放行機制。為提高新入網設備的質量綜合把控，加強對供應商的約束力，我局建立了設備出廠放行機制，改變出廠試驗作為出廠放行單一標準的現狀，綜合考慮設備在監造過程中發現缺陷的處理、出廠試驗、技術規范執行等多方面情況，作為設備能否出廠的判據，確保設備監造過程中發現的缺陷均得到妥善處理、技術規范得到有效執行等工作要求。針對10kV開關柜質量問題多發的情況，對未經過運行檢驗的新購置的開關柜，為避免設備批量到貨后才發現質量問題并進行處理的被動局面，建立了供應商首先進行樣機制造，經我局監造團隊驗收合格后再按照樣機進行批量生產的管控策略，有效提升了新入網設備的質量管控。

2.對標國際先進，建設運營配網設備質檢中心。

我局通過與國際先進供電企業東京電力公司對標發現，其1998年即成立了電力配技中心，在加強器材質量管理、設備信息收集和發布、配電器材相關技術維護方面發揮重要作用。同時,我局也面臨配網設備制造技術門檻較低，生產廠家眾多，制造工藝和選材參差不齊，部分未達技術標準的設備進入電網運行的問題,據統計,配網新投運設備的缺陷故障較多，投運5年內即發生缺陷故障的設備占同期總缺陷故障設備的65%。有必要建設配網設備質檢中心，將設備資產管理關口前移。

2011年6月我局啟動配網設備質檢中心建設，2012年7月建成投運，2013年12月完成二期建設。經過多年發展，已成為南方電網公司首個“裝備先進、覆蓋面廣、自動化程度高”專業化的配網設備質量檢測中心。獲得CNAS中國合格評定國家認可委員會的國家實驗室認可及ISO9001質量體系認證。可開展送樣檢測、到貨抽檢、技術研發、運行評估、退役鑒定、故障分析和技能培訓，配置了變壓器/電纜屏蔽室、沖擊電流試驗系統、綜合環境實驗室、移動抽檢平臺等366臺試驗設備，具備對43類設備852個項目檢測的技術能力，實現對配網一次設備到貨抽檢項目100%覆蓋。器材檢驗團隊共有10人，其中碩士研究生5人，申報了57項專利， 42項專利已獲授權。

▎三、工作成效

1.主網設備監造方面，對220kV及以上電壓等級變壓器、GIS、110kV及以上電壓等級電纜及電纜附件、計量設備以及特殊或新型入網設備進行自主監造，在設備制造、安裝環節發現大量質量問題，及時在投運前予以解決，消除了設備故障隱患。其中，2015年變壓器共發現質量缺陷43項，其中重要絕緣缺陷4項。GIS設備121項問題，其中放電擊穿15項，機械性能異常11項，局放超標問題2項，零部件臟污毛刺問題29項，氣密性問題33項，生產環境及設備防護問題6項，外觀/結構不良17項，裝配問題6項，電氣性能異常2項，其中氣密性問題及零部件臟污毛刺最為突出，其次為外觀/結構不良及放電擊穿問題。16臺10kV開關柜存在質量問題，包括接地連續性不合格，防護等級不合格和合閘彈跳不合格。

2.在配網設備質檢方面，自2012年7月至2015年12月，完成34類3719臺設備材料質檢，包括34類3275臺設備材料到貨抽檢，發現缺陷604臺，缺陷率18%，其中重要缺陷為315臺，重要缺陷率9%；5類43臺設備運行評估，發現缺陷36臺，缺陷率83%，其中重要缺陷29臺，重要缺陷率67%；6類85臺設備材料的專項抽檢，發現缺陷51臺，缺陷率為60%；10類151家供應商316臺設備送樣檢測，不合格85家，不合格率為56%。對配變、電纜及附件、開關柜、柱上開關等15類設備開展246起故障分析。

統計2012年7月至2015年底配網設備重要缺陷率和絕緣故障率變化趨勢，可以發現到貨抽檢中設備重要缺陷率和絕緣故障率呈整體下降趨勢，說明加強質量檢測對督促供應商提高設備質量發揮了積極作用。

在做好生產工作的同時，我局依托配網設備質檢中心積極開展技術服務工作。已完成國標編制1份（送審）、南網技術標準20份和廣州局技術標準23項。對泰國MEA電力公司、昆明供電局、清華大學研究生等開展配網設備狀態監測、新技術在配網設備試驗、檢測等領域內的研究及應用培訓；承接廣東省電力行業配電試驗技能競賽培訓、廣州局配網技術人員試驗技能培訓、新員工入職培訓等任務，對15批342人次開展了檢驗技術和故障分析技術培訓。海南電網、深圳供電局、昆明供電局、東莞供電局、佛山供電局、陜西電科院、廈門供電局等同行先后前來調研學習，質檢中心的建設運行經驗在網內外得到復制推廣。

3.典型案例。

（1）加強GIS設備監造，成功發現處理多次質量問題。

通過不斷分析匯總GIS 監造過程中發現的各種質量問題，根據中國南方電網公司反事故措施，參考國家電網《關于加強氣體絕緣金屬封閉開關設備全過程管理重點措施》的相關要求，我局在GIS 監造工作中除開展常規檢查外還從以下幾個方面進行了嚴格控制，從而實現對設備質量的有效管控：（a）斷路器、隔離/接地開關出廠試驗時應進行不少于200 次的機械操作試驗，以保證觸頭充分磨合。200 次操作完成后檢查觸頭、觸指磨合與對中情況并徹底清潔殼體內部，再進行其它出廠試驗。（b）GIS 出廠工頻耐壓與雷電沖擊試驗中，如發生放電現象，不管是否為自恢復放電，均應解體或開蓋檢查、查找放電部位。發現有絕緣損傷或有閃絡痕跡的絕緣部件均應進行更換。（c）252kV 及以上設備進行正負極性各3 次雷電沖擊耐壓試驗。（d）對于重要GIS 設備，試點抽樣關鍵部件進行檢測。

1）原材料及外購件質量不佳案例

①某220kV GIS進行2#、11#間隔母線氣室氣密性試驗時，1M 對接處有一處密封面漏氣，測試結果超過測量儀器量程。打開密封位置后發現膠圈多處有受損現象，說明膠圈質量存在問題。廠家對膠圈進行更換，并對殼體對接處進行打磨處理。

②220kV GIS 隔離刀閘觸頭鍍銀層質量問題。

對 A7 間隔下母線A 相隔離刀靜觸頭觸指及CT 與斷路器氣室絕緣盆連接導體鍍銀層進行了厚度及附著力檢查。檢查發現，在所有8 個觸指中有2 個觸指鍍銀層厚度不滿足廠家內控要求（8μm），最薄處其厚度僅為1.735μm；1 個觸指存在鍍層熱震試驗脫落現象，不符合GB 12306 中11.5.8 中要求熱震試驗后“鍍層應無起泡或分離現象”的要求。CT 與斷路器氣室絕緣盆連接導體鍍銀層存在一處厚度不滿足廠家內控要求現象，最薄處厚度僅為1.655μm。處理結果：廠家加強了對外購鍍銀件的質量控制，并對烏洲站 220kV GIS 全部鍍銀件進行了更換。監造人員對更換后的鍍銀觸指進行了檢查，結果符合要求。

2）設備生產環境控制不力。

220kV GIS 氣室塑料異物遺留問題：A8 間隔GIS 斷路器200 次操作試驗后進行開蓋檢查發現A8 間隔B 相斷路器后端蓋氣室內有一顆小塑料釘。對該塑料釘進行分析發現，該異物來自于氣室清理使用的酒精壺。裝配人員在進行氣室清理時將該異物遺留在氣室內部。處理結果：廠家對生產環境控制進行嚴格要求，后續未發現同類問題。

3）設備生產工藝體系缺失及執行不到位

①220kVGIS 隔離開關觸頭異物遺留問題。

隔離開關 200 次操作試驗后對1#主變間隔檢查發現，1QS 隔離開關A 相、B 相動觸頭下端遺有流質干涸后物質，半透明、較硬。經查該物質為動觸頭導體管內流出，聚積于A 相、B 相動觸頭下端，未流入靜觸頭。處理情況：監造人員要求廠家解釋該問題產生原因，以及對產品質量的影響。廠家出具了《關于220kV永福工程動觸頭流下厭氧膠問題的原因分析及解決方案》。方案提出，造成該現象的原因是在實際裝配過程中，由于個別車間工人在裝配過程中粗心大意，在裝配絕緣拉桿與動觸頭螺紋連接處涂抹厭氧膠的過程中，厭氧膠涂抹過量，導致厭氧膠沿動觸頭內壁流下，在動觸頭沿面形成固體物質。由于厭氧膠工作溫度為-55°——155°，設備在運行過程中，動觸頭表面溫度遠遠未達到厭氧膠工作溫度的上限，所以當厭氧膠凝固后，不會產生融化現象，也不會對設備運行產生影響。但為了進一步加強對產品質量的控制，廠家對在生產車間的直角隔離設備逐一進行排查，若發現有厭氧膠流下的，在車間進行處理，從源頭上保證產品的質量。今后在對直角隔離的裝配過程中，要求班組嚴格按照工藝來涂抹厭氧膠，在確保厭氧膠不會下流后再繼續進行裝配作業，從而避免由于厭氧膠涂抹過多造成其下流事情的發生。處理結果：廠家安排生產人員更換不合格部件，處理后合格。

②220kVGIS 刀閘觸頭磨合不均勻問題。

隔離刀閘 200 次操作試驗后，內窺鏡檢查發現3#母聯間隔1QE 隔離開關三相都存在靜觸頭疑似部分觸指未能與動觸頭接觸；后再次從觀察孔檢查確認3#母聯間隔1QE 隔離開關B相存在靜觸頭疑似8-10 個觸指（共30 個觸指）未能與動觸頭接觸。

處理情況：要求廠家制定方案對該問題進行徹底檢查，在消除設備質量隱患前項目全部工作暫停。經雙方協商，決定對3#母聯間隔解體檢查所有接觸子磨損情況，檢查所有刀閘同心度，檢查所有氣室潔凈度，檢查斷路器200 次操作后滅弧室內是否存在金屬殘留物。隨后，自主監造人員對3#間隔解體檢查，一共拆解了3 相斷路器、6 相隔離開關、6 相接地開關，其中發現有4 個相隔離開關存在異常，分別為B 相1QS、C 相1QS、A 相2QS、C 相2QS，都存在觸指接觸不均、偏心問題。通過對問題設備的裝配記錄與廠家內部調查得知，造成該問題的主要原因為個別裝配工人未按照廠家工藝要求使用工裝進行刀閘裝配。針對該問題，在監造項目部要求下，廠家對工人進行了更加嚴格的要求與管理。同時，廠家制定了《220kV 關鍵過程控制點及檢查方法》，額外對以下工作進行了檢查：

斷路器裝配階段：滅弧室下部裝配回路電阻測量；斷路器大噴口至罐體上面距離；斷路器推桿找正。

隔離開關裝配階段：隔離開關回路電阻測量；隔離開關中間觸座裝配找正；直角隔離開關插入深度及開距；導體表面質量。

總裝階段：總裝重要安裝尺寸測量；總裝安裝小機構連桿；緊固螺栓力矩。

處理結果：廠家按照方案對問題零部件進行了更換，并重新進行 200 次操作與檢查，處理后問題已消除。

（2）監造中發現110kV變壓器試驗不合格、絕緣件受污染。

某110kV變壓器出廠試驗進行短時感應耐壓帶局放量試驗時發現高壓B相局放量與協議不相符（現場實測：4000-9000pC，協議要求<100pC），在耐壓階段（200 kV）出現放電跳閘。變壓器吊罩檢查發現B項高壓線圈端部絕緣、大角環、繞線內外角環有放電痕跡。分析原因是絕緣件受到污染引起，廠家更換受損受污絕緣件后，出廠試驗合格。

（3）10kV環網柜熔斷器支架斷裂。