年提高机水机直流控制回路对地绝缘指令性课题

前

言水电厂直流控制电源系统主要是给继电保护、信号设备、水机直流

控制设备、断路器的控制回路提供电源，以确保它们根据需要可靠动作。直流电源的稳定性、可靠性致关自动控制设备及保护的正确率，

而水机直流控制回路的对地绝缘低，将直接引影响着整个直流系统电源的稳定可靠，因此水机直流控回路对地绝缘必须达到标准要求的值。小组简介课题名称提

光潭四号机水机直流控制回路对地绝缘小组名称华光潭项目部机电班QC小组成立时间2010/07/16时间2010/08/26号201025课题类型现场型小组成员人数10出勤率85活动时间：

3个月活动次数：

7培训时间：18小时获奖情况：1、2008年获劳动部QC成果一等奖2、2008年获国家优秀QC成果奖3、2009年获浙江省QC成果一等奖4、

2010年获

电力行业QC成果一等奖5、2010年获国家优秀QC成果奖表1

QC小组概况一览表小组成员序号文化程度职务(

)小组分工TQM培训取证情况1女52中专助工组长已取证2男54大专总经理方案审核已取证3男38本科工程师方案编制已取证4男37大专工程师协调组织已取证5男33本科班长现场协调已取证6男35本科副班长现场负责已取证7男56本科工程师现场组织已取证8学明男25本科助工负责实施已取证9男53大专工程师QC指导已取证10女30本科助工资料整理已取证表1 QC小组成员一览表提高四号机水机直流控制回路对地绝缘，对地绝缘达到QJ/WSD7.01.04-09<电气检修标准>的要求，即阻值≥1

MΩ。四号机水机直流控制回路受设备老化较快，对地绝缘有明显下降，经常出现直流电源系统对地绝缘≤0.6MΩ，发“直流母线绝缘下降”故障信号，

到直流系统的安全、稳定运行。选题理由确定目标现状1.0MΩ目标0.6MΩ图2 课题目标柱状图根据业主和标准要求本次课题目标为：将四号机水机直流控制回路平均对地绝缘由最低的0.6MΩ提高到1.0MΩ以上。小组成员对华光潭四号机水机直流控制回路对地绝缘从2010年5月到2010年6月（2个月间），在微机装置发“直流母线绝缘下降”故障时，智能检测装置获得的四号机水机直流控制回路对地绝缘状况及其他相关的记录数据，和当时用摇表摇测的数据进行统计，与四号机正常稳定时的对应数据列入表2进行比较。可行性分析一可行性分析一序号时间4#机水机直流支路正对地接地电流4#机水机直流支路负对地接地电流控制母线正对地绝缘控制母线负对地绝缘控制母线电压4#水机直流回路对地绝缘摇表测平均值15月05日40.2mA0.00mA209K999k218v0.90

MΩ0.83

MΩ25月10日50.6mA0.00

mA201K998k216v0.80

MΩ35月17日47.3mA0.00

mA190K998k217v0.80

MΩ46月09日49.8mA0.01

mA200K997k216v0.70

MΩ0.67

MΩ56月21日53.7mA0.00mA185K998k215v0.60MΩ66月29日60.5mA0.01

mA178K997k212v0.70MΩ7正常稳定时0.05

mA0.01

mA750

K999

K220V10

MΩ表2

发“直流母线对地绝缘下降”信号时各参数统计表由表２可见，4#机水机直流支路正对地接地泄漏电流较大，4#机水机直流控制回路最低对地绝缘为0.6

MΩ，平均对地绝缘：（0.9+0.8+0.8+0.7+0.6+0.7）/6＝0.75（MΩ）可行性分析一序号时间4#机水机直流回路对地绝缘平均值正常稳定水机回路的对地绝缘控制母线正常情况下电压绝缘下降时控制母线平均电压4#机水机直流回路绝缘平均下降控母电压平均下降1五月份0.83MΩ10

MΩ220.5V217.0V91.7%1.4%2六月份0.67

MΩ10

MΩ220.5V214.0V93.3%2.1%由表2、表3可看出发“直流母线对地绝缘下降”故障信号时，水机直流控制回路对地绝缘下降明显，六月份四号机水机直流控制回路绝缘平均下降了93.3%，“水机直流控制回路对地绝缘低”是主要问题。分析结论一小组对机组正常时的四号机水机直流控制回路对地绝缘、母线电压与发“直流母线绝缘下降”信号时的水机直流控制母线对地绝缘、母线电压，进行统计对比，详见表3表3

发“直流母线对地绝缘下降”信号时与大修结束时的绝缘记录对照表可行性分析二小组对五、六月引起水机直流控制回路对地绝缘下降的问题进行分类统计，查找问题的症结，见表4。表4 #4机水机直流回路对地绝缘下降故障类别统计表从表中可以看出：直流元件对地绝缘下降，

四号机水机直流回路绝缘下降次数占总次数2/6×100%＝33.3%

绝缘下降幅度：（10-0.8）/10×100%=92.0%“直流元件对地绝缘低”是问题的第一个症结。直流支路有接地现象，3/

6×100%＝50.0%四号机水机直流回路绝缘下降占次数占总次数绝缘下降幅度：（10-0.73）/10×100%=92.7%“直流支路有接地”是问题的第二个症结。序号项目故障频数（次）频数（次）频率（%）绝缘平均数下降到（MΩ）大修结束（MΩ）绝缘下降幅度（%）五月份六月份1直流元件对地绝缘低11233.3(0.9+0.7)/2=0.801092.02直流支路有接地现象21350.0(0.8+0.8+06)=0.731092.73其它01116.70.71093.0可行性分析二图1

四号机水机直流回路对地绝缘下降故障类别饼分图直流元件对地绝缘低33.3%直流支路有接地现象50.0%其它16.7.%由表4，绘制饼分图：分析结论二从饼分图中可以看出“直流元件对地绝缘低”和“直流支路有接地现象”故障占总故障83.3%，是

四号机水机直流控制回路对地绝缘下降的主要问题的二个症结。目标可行性分析依据目标值可行性分析依据：如果把上述二个问题症结处理掉，就可以解决四号机水机直流回路对地故障绝缘的83.3%，分析依据如下：1、用500V摇表分别对直流元件进行对地绝缘检查，确定对地绝缘低于1

MΩ的直流元件，然后进行对症处理，这样可解决“直流元件对地绝缘低”

的故障33.3%，[6-2]/6×100%=33.3%2、用支路断电法及500V摇表分别对各个直流支路及直流元件进行对地绝缘检查，确定“直流支路有接地”故障点，然后进行对症处理，这样可解决“直流支路有接地现象” 的故障50.0%[6-3]/6×100%=50.0%。可以提高四号机水机直流回路平均对地绝缘：（10-0.76）/10×100%×10

MΩ=9.24MΩ表4中“其他”一次绝缘下降是6月29日厂房屋顶排水管破裂，水沾到自动化设备上而引起的短时绝缘下降，当时检修就作了及时处理，排水管也作了更换，不会再发生这一问题。因此能将四号机水机直流控制回路对地绝缘恢复到正常水平，水机直流控制回路对地绝缘提高到1.0

MΩ的目标是是有科学根据实现的。原因分析---关联图图3

原因分析关联图水机事故电磁阀线圈对

地绝缘低直流元件对地绝缘低水机事电磁电磁阀线圈通电时绝缘击穿接地接线端子对地绝缘低主阀检修密封密封圈电磁阀对地缘低总冷却水电动阀直流操作回路有接地电动阀交、直流控制器 交直 不好水轮机层接线端子对地绝缘低SJ-30通讯管理装置直流工作线圈绝缘低主阀检修密封圈电磁阀所在环境潮湿主阀控制柜接线端子绝缘低主阀工作密封圈电磁阀线圈对地绝缘低锁锭电磁阀线圈对地绝缘低SJ-30通讯管理装置工作电源工作线圈有接地SJ-40C

温度巡测仪工作电源工作线圈有接地主阀检修密封圈电磁阀线圈通电时绝缘击穿接地机组PLC

双供电源

控制箱直流支路在接地SJ-40C温度巡测仪工作电源工作线圈绝缘低直流支路有接地现象主阀检修密封圈电磁阀线圈受潮接线端子积灰尘受潮主阀直流操作支路有接地要因确认末端原因一SJ_40C温度巡测仪装置工作电源工作线圈绝缘低确认方法现场测量SJ温度巡测仪装置工作电源工作线圈对地绝缘确认标准依据GB/T1.1-1993标准，SJ-40C温度巡测仪装置工作电源工作线圈对地绝缘≥50MΩ确认内容停电后用500V摇表测量SJ-40C温度巡测仪装置工作电源工作线圈对地绝缘电阻，发现对地绝缘电阻为0,7MΩ。远远低于《国标规程GB/T1.1-1993》规定的自动化元件电部分对外壳绝缘的电阻值不应小于50MΩ。结论SJ-40C温度巡测仪装置工作电源工作线圈绝缘低，是要因。末端原因二SJ-30通讯管理装置直流工作线圈绝缘低确认方法现场测量SJ-30通讯管理装置工作电源工作线圈对地绝缘电阻确认标准依据GB/T1.1-1993标准,SJ-30通讯管理装置工作电源工作线圈对地绝缘电阻≥50MΩ确认内容停电后用500V摇表摇测SJ-30通讯管理装置工作电源工作线圈对地绝缘电阻为50MΩ。符合GB/T1.1-1993标准,装置对地绝缘正常。结论SJ-30通讯管理装置直流工作线圈绝缘低，非要因。要因确认末端原因三主阀检修密封圈电磁阀所在环境潮湿确认方法现场用500V摇表测量确认标准依据GB/T1.1-1993标准,对地绝缘电阻≥50MΩ,电磁阀所在的环境干燥电磁阀工作线圈对外壳金属部分绝缘确认内容经检查检修密封圈电磁阀安装在主阀基坑层，该地方阴暗潮湿，线圈容易受潮、老化，对地绝缘低，用500V摇表分别测量电磁阀投入、复归线圈对地绝缘电阻各为4.5MΩ、3.5MΩ，对地绝缘低于国标规程GB/T1.1-1993规定的电磁阀电磁铁导电部分对外壳绝缘的电阻值不应小于50MΩ的要求，并造成水机直流回路绝缘下降。结论主阀检修密封圈电磁阀所在的环境潮湿，是要因。末端原因四主阀工作密封圈电磁阀线圈对地绝缘低确认方法用万用表测量电阻,现场用500V摇表测量对地绝缘,加工作电压.确认标准依据GB/T1.1-1993标准,工作线圈对地绝缘电阻≥50MΩ确认内容分别对主阀工作密封圈电磁阀投入、复归线圈进行检查测量，投入线圈阻值1.47KΩ，复归线圈阻1.5KΩ，工作线圈加上工作电压未发生绝缘击穿接地，对地绝缘电阻65MΩ，符合《国家规程GB/T1.1-1993》规定的电磁阀电磁铁导电部分对外壳绝缘的电阻值不应小于50MΩ的要求,在正常范围内。结论主阀工作密封圈电磁阀线圈对地绝缘低，非要因。要因确认末端原因五接线端子积灰尘并受潮确认方法现场观察、500V摇表测量确认标准依据GB/T1.1-1993标准,接线端子对地绝缘电阻≥50MΩ确认内容分别对水轮机层接线端子箱及主阀柜端子箱进行了检查观察，并进行绝缘测量，检查发现接线端子上有灰尖，并有受潮现象，有些端子生锈，经测量部分绝缘阻值在5±0.5MΩ。对地绝缘低于国标规程GB/T1.1-1993规定的自动化元件带电电部分对外壳绝缘的电阻值不应小于50MΩ

的要求。结论接线端子积灰尘并受潮，是要因。末端原因六水机事故电磁阀线圈通电时绝缘击穿接地确认方法现场用万用表测量线圈电阻，用500V摇表测量线圈对地绝缘确认标准依据GB/T1.1-1993标准,线圈额定电阻1.5±0.5KΩ。工作线圈对地绝缘电阻≥50MΩ确认内容对水机事故电磁阀线圈进行检查测量，投入线圈阻值1.47

KΩ，复归线圈开路， 检查发现线圈绝缘老化，对地绝缘电阻0.8MΩ，

低于《国家规程GB/T1.1-1993》规定的电磁阀电磁铁导电部分对外壳绝缘的电阻值不应小于50MΩ要求，复归线圈已损坏，致使水机直流回路绝缘下降。结论水机事故电磁阀线圈通电时绝缘击穿接地，是要因。要因确认末端原因七锁锭电磁阀工作线圈对地绝缘低确认方法用万用表测量线圈电阻，用500V摇表测量线圈对地绝缘。确认标准依据GB/T1.1-1993标准,工作线圈对地绝缘电阻大于50MΩ确认内容分别对锁锭电磁阀投入及复归线圈进行绝缘检查测量，用500V摇表测量绝缘电阻投入和复归线圈分别为55MΩ和60MΩ，符合《国家规程

GB/T1.1-1993》规定的电磁阀电磁铁导电部分对外壳绝缘的电阻值不应小于50MΩ的要求,对地绝缘电阻在正常范围内。结论锁锭电磁阀工作线圈对地绝缘低，非要因。末端原因八电动阀交、直流控制器 交直流 不好确认方法断开电 直流控制器直流输入电源，测量对地绝缘电阻确认标准，依据GB/T1.1-1993标准,测量对地绝缘电阻≥50MΩ。确认内容经检查确认该电动阀直流控制器已在五月份更换新型的、已无交流线圈，测量直流线圈对地绝缘电阻为60MΩ，符合《国家规程GB/T1.1-1993》规定的电磁阀电磁铁导电部分对外壳绝缘的电阻值不应小于50MΩ的要求,在正常范围内。结论电动阀交、直流控制器 不好，非要因。要因确认通过要因确认表,找到了四个主要原因:SJ-40C温度巡测仪流工作电源工作线圈绝缘低主阀检修密封圈电磁阀线圈受潮接线端子积灰尘、受潮水机事故电磁阀线圈通电时绝缘击穿接地对策措施表序号要因对

策目

标措

施完成时间检查人01SL-40温度巡测仪工作电源工作线圈绝缘低改变SL温度巡测仪工作电源的供电方式相关的直流控装制支路对地绝缘≥10MΩ1、试验

SJ装置改用交流供电。2010年7月19日2、交流供电可行，则SJ-40四十巡测仪与移到UPS交流供电。02主阀密封圈电磁阀所在的环境潮湿安装加热烘干设备单个直流元件的对地绝缘电阻≥50MΩ1、选择适当的加热烘干设备的安装位置2010年7月21日2、安装加热设备。03接线端子积灰尘、受潮清理接线端子和灰尘，并采取防潮措施水机各直流回路对地绝缘≥50M

Ω1、清扫接线端子上的灰尘。学明2010年7月30日2、更换部分老化生锈的接线端子排。3、在水轮机层端子箱及主阀控制柜内加装加热器。04水机事故电磁阀工作线圈通电时绝缘击穿接地更换水机事故电磁阀水机事故电磁阀地绝缘≥50MΩ整个更换同型号（备品）水机事故电磁阀。2010年7月23日表8

对策措施表对策实施一实施（一）改变SL-40C温度巡测仪工作电源的供电方式首先对SL-40C温度巡测仪工作电源供电方式进行改变试验，确认SL-40C温度巡测仪采用220V交流供电可行的。四号机水机直流控制回路改进方案经业主技术主管部门批准，进行了自动回路的异动改进工作：将该装置按图4所示的从PLC双电源控制箱直流供电，改接到UPS逆变装置供电方式。见图5对策目标检查：通过对双电源供电箱输出直流支路回路绝缘检查，对地绝缘大大提高，该支路对地绝缘阻值实测15MΩ，同时解决了该装置由于负载太多输出电压不稳定，有时不能正常运行的问题，实现了对策目标图4

实施前水机直流回路用户配置原理方框图PLC双供电源控制箱DP直流电源主阀控制

220V及24V直流输出回路UPS不间断电源220交流DZK/3电脑转速测控仪水机直流220V电源 水机交流220V电源锁锭电磁阀检修密封圈电机组总冷却水电动

磁阀阀工作密封圈电磁阀PLC触摸显示控制屏WT温度显示控制仪水机事故电磁阀温度巡测仪SJ-

GE40C

/9030可编程控制器锁锭电磁阀DP直流电源水机交流220V电源水机直流220V电源机组总冷却水电动阀PLC双供电源控制箱220V及24V直流输出UPS不间断电源220V交流检修密封圈磁工作密封圈电

电磁阀

阀水机事故电磁阀PLC触摸显示屏WT温度显示控制仪主阀控制回路SJ-40C温度巡测仪GE/9030可编程控制器图5

实施后水机直流回路用户配置原理方框图DZK/3电脑转速测控仪对策实施二实施（二）安装加热烘干设备：在主阀检修密封圈电磁阀上方一定高度位置上，安装了红外线灯泡，进行加热烘干，提高了电磁阀对地绝缘电阻，使整个主阀直流支路对地绝缘也有较大的提高对策目标检查：用红外线灯泡进行加热烘干数小时后，对主阀直流支路回路绝缘检查测量、对地绝缘由原来的4.5

MΩ提高到15MΩ图6

主阀密封圈电磁阀红外线灯泡加热对策实施三实施（三）：清理接线端子灰尘，并防潮分别对水轮机层端子箱接线端子和主阀柜端子箱接线用

进行了全面的清扫，部分生锈端子进行更换。并分别在二个端子箱内加装了加热器对端子进行加热、除湿。见图7、图8图7 散热器对端子加热除湿图图8

KS-2C

散热器的控制器对策目标检查：经现场检查测量，接线端子对地绝缘大大提高。每个接端子对地绝缘都有60MΩ以上，实现了对策目标。对策实施四实施（四）：更换水机事故电磁阀由电气及机械专业

共同合作，进行了整个水机事故电磁阀更换，并进行了动作试验及绝缘检查测量，线圈对外壳金属部分绝缘在80MΩ以上,为防止机械更换时其他调速器油管路有影响,进行了开机空运检查事故停机试验，结果正常。对策目标检查：经实际动作试验，电磁阀动作正确，水机直流回路对地绝缘也大大提高，水机事故电磁阀对地绝缘电阻80MΩ（注：500摇表实际测量）实现了对策目标。效果检查表9

活动后四号机水机直流控制回路对地绝缘及其它各测量参数统计表序号时间4#机水机直流支路正对地接地电流4#机水机直流支路负对地接地电流控母正对地绝缘控母负对地绝缘控制母线电压四号机水机直流回路对地绝缘107/300．01mA0.00

mA750K998k220.3v10

MΩ208/100．01mA0.00mA750K998k220.3v10

MΩ309/100．01mA0.00

mA750K997k220.3V10

MΩ可见小组的课题目标实现了。十、效果检查1、目标检查通过小组活动，由2010年7月至2010年9月三个月时间内，四号机水机直流控制回路对地绝缘由原来的0.6MΩ提高到10MΩ，详见表92、综合效益：经济效益：四号机水机直流回路对地绝缘的大大提高，确保了直流母线控制电压的稳定性、全厂自控制设备的正确动作，保证了四号机发电运行安全，其经济效益是明显。社会效益：本课题活动取得成功，为业主创建安全型、效益型、和谐型企业做出了小组的贡献，赢得了业主的广泛好评，树立了我厂的良好形象，取得的社会效益明显。效果检查从效果图可见小组实现并超过了的课题设定的目标值根据表9还可得出如下效果检查柱状图10MΩ1.0MΩ0.6MΩ活动前目标值活动后图9

QC小组活动课题目标检查柱状图8月1日修改整理设备异动情况，资料、图纸移交业主归档，现场向运行值班讲解设备移动情况及注意事项巩固措施一巩固措施二巩固措施8月2日把本次技术改造中试