QC课题：提高穿管电缆故障定位精度

1、提高穿管电缆故障定位精度淄博供电公司 张店供电部配电班QC小组、小组概况:小组名称配电班QC小组成立日期2005.01发布人卞瑞涛所在部门张店供电部课题类型攻关型组长王新孚注册号ZQ2005-028登记日期2005.01成员人数9人TQC教育学习情况48小时活动次数18活动时间2005.012005.09小 组 成 员姓名性别年龄文化程度职务及职称小组职务组内分工王新孚男35大专经理组长组织领导郭东升男37大专副经理组员技术指导李庆民男38大专主任组员技术顾问1李国成男28大专副班长副组长方案设计韩永男35大专班长副组长组织协调孙波男32大专资料员组员活动实施卞瑞涛男32大专班员组员组织落实刘

2、鹏男27大专班员组员活动实施李小龙男29大专班员组员活动实施制表：李国成制表日期：2005.1专业知识与术语声测法：是用高压直流试验设备向电容充电 （充电电压高于击穿电压）。再通过球间隙向故障线芯放电，利用故障点放电时产生的机械振动听测故障点的具体位置。穿管电缆：是在电缆的敷设过程中在电缆外层用大于电缆直径的 直管进行保护，其主要材质有 PVC管、钢管等。本课题限于PVC管 的范围。首先我们看一下电缆故障查找流程图:发现故障巡线用时：.5小时判断故障线段用时：0.5小时1故障测距用时：0.5小时J故障疋点用时：1小时挖掘根据现场环境制图：韩勇 日期：2005年1月通过流程图可以看出，如果电缆故

3、障定位误差过大将延长故障线路的停电时间二、选题理由：,.公司要求 2005年公司供电可靠性指标要求城区 99.995% 理由匚二公司对社会承诺“市区电网故障 5小时恢复供电” 用户需要理由U随着经济的发展，用户对供电质量的要求越来越咼，而由于电缆故障定位精度低，现状理由川穿管电缆故障定位误差平均在4米以上，同时穿管故障探测时间长也影响了班组的止常丄作。确定课题提高穿管电缆定位精度|三、现状调查:现状调查一:我们分别对2002年、2003年、2004年中发生的76次电缆故 障定位误差按照敷设方式分类进行了统计。2002年10kv穿管电缆故障统计表序号故障线路故障定位 误差（m ）1城建线32市开

4、线63学院线44九级线55淄学线36政开线67文化线38华光线2.59北工线6.510东配线211东城线5.512人东线613开兀II线5.514柳泉线415三厂线116健康线417兴学线518文化线319建安线420区委线5.521冶金1线522理工线623石化线5.5平均误差4.39 m/ 次2003年10kv穿管电缆故障统计表序号故障线路故障定位 误差（m ）1城建线32市开线5.53学院线84九级线6.55淄学线56政开线37文化线5.58华光线59北工线410东配线211东城线6.512人东线413开兀II线514柳泉线615三厂线2平均误差4.73 m/ 次2004年10kv穿管电

5、缆故障统计表序号故障线路故障定位 误差（m ）1湖田线42东干线33昌盛线44罗井线65北工线26马农线5.57卫固线68中埠线59农机线410祥和线311白家线312大徐线613天华线5.514南配线615市府II线616市东线217凤凰线318人大线6.519健康线3平均误差4.39 m/ 次2003年10kv直埋电缆故障统计表序号故障线路故障定位误差（m）1昌国线1.32南配线1.43食品线1.54西干线1.85石化线0.9平均误差1.38m/ 次2002年10kv直埋电缆故障统计表序号故障线路故障定位误差（m ）1开兀II线22淄学线2.53理工线24华光线1.55张房线2平均误差2

6、m/ 次2004年10kv直埋电缆故障统计表序号故障线路故障定位误差（m ）1煤井1线0.92冶金II线0.83泗河线0.74新华线1.15卫固线0.86南路线1.27棉纺线0.88调度线19城西线0.9平均误差0.91 m/ 次统计：韩勇 制表：李小龙 日期：2005年1月现状调查二：我们对上述数据进行了统计，绘制下表：2002年-2004年穿管电缆故障误差统计表年份2002 年2003 年2004 年平均误差（m/ 次）4.394.734.392002年-2004年穿管敷设电缆故障平均误差 4.5 m/次制表：卞瑞涛 日期：2005年1月2002年-2004年直埋电缆故障误差统计表年份20

7、02 年2003 年2004 年平均误差（m/ 次）21.380.912002年-2004年直埋敷设电缆故障平均误差 1.43 （m/次）制表：李小龙 日期：2005年1月根据统计表，我们绘制了柱状图:直埋敷设 门穿管敷设制图：韩勇 日期：2005结论：穿管敷设电缆故障查找平均误差士 4.5m/次，直埋敷设电 缆故障查找平均误差士 1.43m/次。现状调查三：我们对2002年-2004年间发生的57次穿管电缆故障定位误差 的原因进行了深入分析：见下表：时间因素-2002 年2003 年2004 年次数定点设备测量误差18121545测距误差2114现场环境2013操作失误1102其他0123合

8、计23151957制表：李国成 日期：2005年2月根据统计表我们绘制了频次表，如下表:序号因素频数累计频数频率累计频率1定点设备测量误差454578.9%78.9%2测距误差4497%85.9%3现场环境3525%91.2%4操作失误2544%94.7%5其他3575%100%制表：李国成 日期：2005年2月结论：造成穿管电缆定位精度低的主要原因是定点设备测量误差大四、活动目标及可行性分析：1、活动目标：我们的目标是解决定点设备测量误差大的问题， 将穿管电缆故障定位误差由士 4.5米/次降低到士 1.5米/次4.5米1.5米制图：李国成 日期：2005年2月2、可行性分析：分析一：小组使用

9、的故障测试仪1999年购进的，经过多年使用 能够熟练对仪器进行操作。分析二：通过统计直埋敷设的电缆定位精度可以达到士 1.43米/ 次。分析三：通过现状调查得出在2002年三厂线故障定位误差可以 做到1米以内，鉴于电缆故障测试具有巧合性，所以我们将目标值定 为1.5米/次。五、原因分 人 员工作人员判断失误业务不熟悉技术水平参差不齐无电缆走经图没有电缆台帐定点方法单一恶劣天气影响邻近各种管线接线方法不正确外部接线复杂敷设环境复杂方法环 境定点仪持续使、用时间短定点设备存在盲区噪音干扰制图：卞瑞涛日期:2005年3月六、要因确认:要因确认一：人员判断失误经调查，小组成员能够熟练掌握试验设备的使用

10、，2002年至2004年发生的76次穿管电缆故障中因判断失误而延误送电的情况仅有1例要因确认二：仪器使用不当2005年，车间分两次组织全班人员到电缆故障测试 仪生产厂家学习电缆测试技术，学习合格后进行了考试。非要因丿2005年度电缆故障测试培训班考试成绩表序号姓名成绩序号姓名成绩1李庆民937李小龙942郭东升958卞瑞涛933李波909谭启旺924刘亚林9210韩勇905刘鹏8911王世明916李国成9012孙波89一直随时更新，可以为电缆故障测试提供准确的技术资制表：卞瑞涛 日期：2005年3月料要因确认四：定点仪持续使用时间短要因确认五：定点设备存在盲区定点仪测试直埋电缆示意图经过测试，

11、现有的定点仪在不开背光的情况下，可 持续使用时间为1个小时，如果夜间测试，持续使用时 J间为35分钟。不能满足电缆测试的需要。图中红色圈为故障点，故障点放电声波呈放射状, 可以被地面的仪器接收。定点仪测试穿管电缆示意图图中红色圈为故障点，蓝色线条为声波折射信号， 由于电缆护管的的存在声波呈不规则折线传播，声音信 .号无法接受现有的电缆定位设备对于直埋电缆效果较好， 但对于穿管电缆无法精准定位。要因确认七：外部接线复杂小组经过统计发现，没有因外部接线复杂而造成延、非要因丿I误故障查找。要因确认八：恶劣天气影响、厂天气因素具有突发性和不可控的特点。厂、一要因1确认九：噪音干扰、非要因丿由于配电线路

12、的电缆多敷设在城区道路附近，所以外界噪音较大，给电缆的定点造成一定困难。但由于电要因确认十：相邻各种管线城区地下各种管线错综复杂，给故障电缆的挖掘工I作带来很大困难，但是此因素不是小组成员能够解决的。L_、非要因通过要因确认我们可以得出，造成故障定位误差的主要原因有以 下几点：1、定点仪持续使用时间短2、定点设备存在肓区3、定点方法单一七：制定对策:（一）、对策的评价选定为了制定出最经济、最有效的对策，小组成员召开了头脑风暴 会议，针对每条要因都提出了多种对策，并对每种都进行了评价选择,如下:序号要因对策方案评价内容评价得分是否采用难易度0.1经济性0.2需用时间0.2预计效果0.51定点 仪

13、持 续使 用时 间短1、更换定 点仪OOO3.8X2、更换电 池OOOO4.4V2定点 设备 存在 盲区1、更换进口设备OOO3.6X2、改进定 点设备OOOO4.2V3定点方法单一1、购置新型设备OOO2.6X2、探索一种新方法OOOO4.4V0（ 5 分） 0（3 分）（!分）制表：李国成 日期：2005年3月4日（二）、制定对策表对策选定后，小组成员又运用各自的技术、知识和经验，经过反 复讨论制定了对策表如下：序号要因对策目标措施实施人完成日期1定点仪持续使用时间短更换电池持续使用3小时1、查看电池容量2、更换新电池王新孚 李庆民 李国成 韩永 孙波2005/6/302定点设备存在盲区改

14、进定点设备定点时间 缩短到3小 时研制一种基于磁场变化定点的新型设备。郭东升刘鹏李小龙2005/6/303定点方法单探索新方法定点误差土1.5米以内发明一种新的定点方 法郭东升韩永卞瑞涛2005/6/30制表：韩勇 制表时间:八：对策实施:故障点前的波形通过示波器我们发现，故障点前后磁场的极性是相反的，如果 用一种磁场信号探测装置，对故障电缆沿线进行磁场信号极性及信 号幅值进行测量，通过检测磁场信号极性和幅值的变化，就可以确 定故障点的方向和具体位置。这种方法我们称为“同步磁场定向定 位法”。依据这种方法，小组成员与厂家联合研究制作了一种新型 的以磁场变化为主要判断依据的定点设备 DLD-20

15、1。2005年8月2005年9月22日，马尚变10Kv华光线电缆故障，该电缆为 穿管电缆全长350米，故障测距为140米，采用老式定点设备， 现场无法定点，采用同步磁场测量装置进行定点，在电缆始端施加 一个高压脉冲信号，用DLD-210测量装置沿电缆路径查找，在142 米处，有一明显的方向变化，如图所示，开挖后发现故障点在142.8故障定位示意图活动后：通过新设备的应用，故障查找时间缩短到2小时对策实施三：定点方法单一当出现电缆故障时，故障点放电，放电声沿电缆护管传播，定 点仪在地面是无法监听的，但是电缆在敷设过程中每隔50-80米预 留一个观察井，在观察井内的电缆护管出口处是可以听到放电声

16、的，小组成员利用这一点，研究了一套计算公式:1#井定点仪i_定点仪1/ 42二L1/L2L= L1+L2说明：图中红色点为故障点。为声波从1#井穿到2#井的时间L为1#井到2#井的总长1为故障点放电声传到1#井口的时间。2为故障点放电声传到2#井口的时间。L1为故障点距1#井口的距离。L2为故障点距2#井口的距离我们只要求出L1或L2的值就可以知道故障点距井口的距离L1L - L1 t1/ t2L2L - L2t1/ t2公式中L、41、42都可以通过测量得知，所以通过这个方法可以准确的查出故障点的具体位置。下面请看一个故障实例：A2005年9月8日，马尚变电站10Kv世瑞线电缆故障，该电缆为

17、穿管电缆全长643米，故障测距结果为141米，现场查找，在130米和180米处，有两个电缆井，打开进入后，能够听到电17缆放电，将定点仪放置电缆上，如图所示，在130米处井，测试到的声音波形距离零点7*0.2毫秒，在180处井测试，声音波形九：效果对比及效益分析:（一）、检查效果:我们对2005年7-9月间发生的10kv穿管电缆故障定位误差进 行了统计，见下表：2005年7-9月10kv穿管电缆故障统计表序号故障线路电缆全长（m）故障定位距离（m）实际故障点距离（m）故障点误差（m）1华光线350142142.80.82理工线765342343.21.23世瑞线643143.7143.20.5

18、4张房线86026626515文化线536211211.60.6平均误差0.82米/次统计：李小龙 制表：韩勇 日期：2005.9通过对策实施提高了穿管电缆故障定位精度，故障定位误差由原4.5米/次缩短为士 0.82米/次，实现了预期目标。活动前 目标值 活动后（二）、效益分析1、经济效益:2005年7-9月共发生10kv电缆故障5起，平均每起故障缩短停电时间4小时，按每条线路平均负荷 4800kw计算，得出以下结果：序号经济效益分析1同时期减少损失电量5 起故障 X 4800kw X4 小时=96000KWh2每千瓦时电量电价收入按0.52元计算，避免因停电造成的经济损失为96000KWh X0.52 元/KWh =49920 元3本次活动的费用为：4000元（材料费）+ 1000 元（人工费）=5000元4同时期减少经济损失合计49920 元-5000 元=44920 元核算李国成复核郭东升审批王新孚时间2005-102、无形效益分析（1 ）提高了供电可靠性，增强了网络供电能力，保证了用户的正 常用电，有利于我供电公司在社会中树立良好的企业形象。（2）本课题具有推广价值，已经在淄博供电公司推广应用。并通 过电缆故障测试仪的生产厂家在全国进行推广，取得了较好的反响。3、巩固期:我们对2005年10月至12月的电缆故障情况进行统计，见下表:2005年10-12月10k