国家优秀QC小组成果案例(创新型)

研究蓄电池组充放电的新方法2007年QC小组活动成果发布小组概况小组名称变电部继保三班“飞跃云海”QC小组课题类型创新型团队精神团结一致、立足本职、保证质量成立日期2007年5月8日活动日期2007年5月至2008年2月活动次数12次出勤率95％注册号2007-017我们的小组团结创新的队伍姓名年龄文化程度工作职务组内职务组内分工王建勇34硕士班长组长组织策划郑卫文30硕士工程师组员调查分析周光汉34本科工程师组员调查分析郭明叙30本科副班长组员调查分析吴宏晓27博士工程师组员具体实施张春萍27本科助工组员具体实施佘惠仪40本科技术员组员资料整理张丽娜30本科技术员组员具体实施向莅30硕士技术员组员资料整理鲁晓一25本科助工组员资料整理练思妤25本科助工组员具体实施我们的团队前言蓄电池是重要的备用电源监控系统通信系统保护装置

《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》

必须定期对蓄电池组进行半容量的核对性试验

半容量核对性试验课题选择《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》

运行了6年以上的蓄电池应每年进行一次核对性充放电试验我班负责的变电站中，有10个站的蓄电池运行6年以上

每年充放电工作：至少10次按惯例每次充放电工作耗时长且繁重费力我们分解传统的工作流程如下图准备耗时试验耗时收尾耗时试验日期变电站准备耗时（小时）试验耗时（小时）收尾耗时（小时）工作总耗时（小时）2006.6.8香洲4.659.14.5818.332006.10.20兰埔4.969.054.8718.882006.11.27广生5.079.54.9719.542007.1.24吉大4.958.954.8518.752007.2.11白蕉4.898.54.7918.182007.3.19井岸4.888.954.8518.682007.4.14榕益4.8594.818.652007.5.28横山4.699.54.5518.74平均耗时4.879.0684.7818.718充放电试验耗时统计表制表人：张志林时间：2007年6月2日表1传统方法的准备工作和收尾工作占总时间的51.6%有效的试验时间仅占

48.4%寻找新方法，缩短工作耗时，提高工作效率势在必行！研究蓄电池组充放电的新方法上网查询，向蓄电池厂家进行技术咨询，并到兄弟局了解情况

，未找到有效的新方法设定目标18.713

06年6月7月8月9月10月11月12月1月责任人102030102030102030102030102030102030102030102030初步方案的提出王建勇张智韶最佳方案的确定郭明叙林冠新制定对策周光汉佘惠仪实施对策张丽娜效果检查张春萍刁小玲巩固措施张智韶总结练思妤活动计划要做到井井有条制表人：张志林时间：2007年6月8日表2

方案方案三：蓄电池自动投入法方案一：双充双电结构改造法方案二：补充电源法初步方案的提出方案一：双充双电结构改造法

单充单电系统双充双电系统

方案论证项目：双电双充系统的供电可靠性

模拟试验

试验数据

标称电压：36V运行方式电流表1读数（A）电流表2读数（A）电压表1读数(V)电压表2读数（V）电压1/标称电压电压1/标称电压规程要求

两个充电模块运行两组蓄电池备用0.3540.35836.136.2100.2%100.5%90％－130%两个充电模块退出＃1蓄电池组退出＃2蓄电池组运行0.3550.35635.835.799.4%99.1%两个充电模块退出＃2蓄电池组退出＃1蓄电池组运行0.3540.35235.435.598.3%98.6%

试验期间没有停电现象负荷电压满足规程要求试验结果制表人：张志林时间：2007年6月20日表3这样的系统充放电真轻松优点：运行方式灵活可靠，充放电工作实施简单

缺点：改造成本高昂，短时期内实现困难方案二：补充电源法

从另一台站用变处为负荷再引一路补充的备用电源

方案论证项目：补充电源的供电可靠性

补充电源运行10小时监视系统情况论证试验试验结果

试验数据标称电压：36V制表人：张志林时间：2007年6月23日表4运行方式时刻电流表读数（A）电压表读数(V)电压/标称电压规程要求试验期间电流有无间隙充电模块运行、发电机备用9:15am0.3535.6699.05%90％－130%无充电模块关闭、补充电源供电10小时起10:15am0.3434.2395.08%充电模块关闭、补充电源供电10小时终20:15pm0.3334.1294.78%两个电源交替供电无间隙负荷电压满足规程要求优点：供电可靠、接线简单

缺点：每个变电站的交流馈线裕度不同，可推广性不强

方案三：蓄电池自投法

剩下的容量能否作为短时的备用电源呢？我有一个想法反向截止正向导通AB方案原理在线监测技术不用额外增加充电设备半容量的蓄电池组的供电可靠性方案论证项目蓄电池组投入运行5小时

论证试验

试验数据标称电压：36V运行方式时刻电流表1读数（A）电流表2读数（A）电压表读数(V)电压/标称电压规程要求二极管投入有无间隙充电模块运行、蓄电池组充电备用8:050.10.35636.5101.3%90％－130%无充电模块退出蓄电池组投入5小时开始9:05－0.3470.34634.395.2%充电模块退出蓄电池组投入5小时结束14:05－0.3450.34534.896.6%充电机重新运行蓄电池组充电备用14:100.190.35436.4101.1%充电机重新运行蓄电池组充电备用19:100.180.35636.3100.8%制表人：张丽娜时间：2007年6月25日试验结果负荷电压满足规程要求无停电现象表5特点：试验、备用两不耽误还可以利用原系统的充电机作为充电设备，省时省力省资源。方案比选各种方案比选一览表序号项目方案一方案二方案三1可靠性充电机、蓄电池均双重化配置。供电可靠性强。两台站用变可靠备用供电可靠性强蓄电池组放电试验期间仍可作为充电机的备用，供电可靠性强2操作难易度系统改造复杂，容易造成直流停电。操作难度很大接线比较简单，操作难度较小。需要制作自投装置，使回路接入简单，操作难度小。3输出电气指标运行方式切换无失电现象，输出电压也满足规程要求。运行过程中无停电现象，输出电压满足规程要求。放电期间，蓄电池组自动投入无时间间隙。输出电压符合规程要求。4试验需携带仪器充电设备、放电设备充电设备、放电设备、整流设备放电设备和制作的自投装置5适用度改造后，每个站均适用受原有交流系统设计影响，适用度不高不受原系统设计影响，适用度高6预计充放电耗时（小时）1212.511.57人力配置6人4人2人8成本13万元左右2万元左右540元左右9可推广性不适合推广不适合推广适合推广结论通过综合分析比较，方案三具有操作简单、成本低、需要人力少、可推广性强等特点，因此决定采用方案三为实施方案。选用蓄电池自投装置单二极管方案双二极管方案方案细化二极管的寿命开关型的二极管正常使用寿命最短可达查阅《真空电子技术》

12600小时使用次数12600小时5小时2520次双重保险试验时间：2007.7.05试验地点：班组办公室试验人员：王建勇、张志林方案试验方法1、配置一个二极管接线类似右图，二极管换为一个。2、配置两个二极管接线如右图设置：调节直流模块输出电压30V，输出电流0.3A，试验电阻为100Ω。模拟试验试验测量电压值：方案一：29.43V方案二：29.67V双二极管的电压损耗更小选用制表人：张志林时间：2007年7月5日表6二极管与开关的选型变电站直流最大冲击电流统计表变电站直流系统电压等级U（V）开关合闸线圈电阻(两种规格)R（Ω）合闸电流I=U/R（A）开关数量n（台）总冲击电流I×n（A）全站总冲击电流（A）香洲站220V484.5829.1647.961131.942038.8柠溪站110V363.0626.1227.521021.072021.4吉大站220V782.8338.4951.091032.132042.6兰埔站220V1851.1933.5746.171032.132042.6黄杨站220V663.326.629.371062.071122.77白蕉站220V484.5829.1640.961042.121531.8井岸站220V563.93415.72511121.961835.28广生站110V53.32.062347.3853.8234.23.2226.44榕益站220V2031.0822.1621.922111.041919.76横山站110V32.43.39413.5659.5550.12.192145.99方案分析计算特点结论空气开关（1）工作电压a）工作电压1＝蓄电池组电压1－0＝220V

工作电压2＝蓄电池组电压2－0＝110V

为保证熔断器可靠截断：选取工作电压≥220Vb)工作电流电流工作电流电流＝最大冲击电流＋裕度电流经调查统计，直流系统的最大冲击电流值为22～60A(见下表)，此处取最大值的60A；电流裕度取经验值0.1倍的最大冲击电流值，即为6A。故有：工作电流＝60＋6＝66A优点：体积小巧、美观；断电弧能力强结合平时工作经验选择SIMENS5SJ51DC220V70A型空气开关选用序号分类正、反向特性正向压降反向恢复时间1点接触型二极管正向特性和反向特性都差0.7V左右平均在200纳秒左右2整流用普通二极管正向特性和反向特性一般按构造材料可分为硅管、锗管，两者的压降分别为0.7V、0.3V平均在1000纳秒左右3整流模块二极管正向特性和反向特性较好正向导通压降仅0.4V左右极短，低于10纳秒选用制表人：张志林时间：2007年7月10日表8制表人：张志林时间：2007年7月10日表7蓄电池自动投入法采用双二极管采用SIMENS5SJ51DC220V70A

型空气开关采用整流模块二极管最佳细化方案以此制定对策对策制定表序号对策目标措施地点实施时间负责人检查人1设计新型装置布局图元件布局合理，节省装置空间设计工具的电路结构办公室2007.7.20至7月25王建勇吴洪晓郑卫文2购买SIMENS空气开关和整流模块二极管并试验购买的空气开关额定电流达到70A；二极管极性、单向导电性和反向击穿特性与选择规格相符购买空气开关和整流模块二极管对空气开关和整流模块二极管进行试验办公室电子市场2007.7.26至7月30张丽娜张志林郭明叙3加工制作新型装置成品结构满足设计要求设计制作电路板焊接元件封装工具工具房2007.7.31至8.10向莅佘惠仪林冠新4新方法模拟试验新方法电气指标满足规程要求1、搭建试验回路；2、利用新工具进行模拟试验；3、记录数据110kV嘉华站2007.8.11至8.25练思妤张春萍鲁晓一制定对策制表人：张志林时间：2007年7月17日表9实施对策实施一：设计新型装置完成时间：2007年7月21日实施检查：电气元件布局合理、节省空间。检查人：郑卫文实施二：购买元件和试验序号名称规格1西门子MCB空气开关70A/500V2整流模块二极管70A/1200V制表人：张志林时间：2007年7月25日表10项目极性单向导电性反向击穿电压的检测整流模块二极管2个方法将万用表置于R×100档或R×1k档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调表笔，再测出一个结果。两次测量的结果中，有一次测量出的阻值较大（为反向电阻），另一次测量的阻值较小（为正向电阻），阻值较小的一次测量中，黑表笔接的是二极管的正极红表笔接的是二极管的负极。正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管单向导电性越好试验用具兆欧表：一块、1000V

万用表：一块、500V

4mm2导线：一捆结果正向电阻值（Ω）反向电阻值（Ω）测量电压（V）300、3495000、55001200、1250结论所购的二极管极性正确、单向导电性良好，反向击穿电压与规格相符项目空气开关额定电流空气开关1个方法接成试验回路，用试验仪器逐步提升电流，空气的跳闸电流就是额定电流仪器保伽玛试验仪：一台

电阻：50Ω结果跳闸电流70.7A结论额定电流与规格相符完成时间：2007年7月29日实施检查：所购买元件参数满足设计要求

检查人：郭明叙实施三：加工制作新型装置1.设计制作电路板

根据所购元件尺寸，设计新工具电路板布局草图，选用环氧树脂板作为电路板基座，根据购买元件的尺寸对树脂板进行裁切，定位钻孔。2.焊接元件按照电路板上的定位，将元件焊接到电路板上3.封装工具设计并制作工具盒，将电路板固定于盒内，封装起来。新型装置完成时间：2007年8月10日实施检查：新工具的结构简单，易于维护检修，焊接安装牢固可靠。检查人：林冠新实施四：新方法模拟试验接入装置充放电试验录波测量最大冲击负荷时试验数据运行方式时刻蓄电池组的容量电流表1读数（A）电流表2读数（A）电压表读数（V）输出电压/标称电压规程要求输出电压波形有无间隙充电机关闭、蓄电池组投入14:20pm55%－26.8526.84102.593.18%90％－130％无充电机启动、蓄电池退出14:25pm55%3.1226.87113.5103.2%充电机关闭、蓄电池组投入14:40pm53%－26.7826.77102.192.8%充电机启动、蓄电池退出14:45pm53%3.1326.8113.1102.8%充电机关闭、蓄电池组投入15:20pm50%－26.6926.610292.7%运行方式时刻蓄电池组的容量电流表1读数（A）电流表2读数（A）电压表读数（V）输出电压/标称电压规程要求输出电压波形有无间隙充电机运行、蓄电池组充电备用8:30am100％0.18.66114.5104.1%90％－130％无充电机关闭、蓄电池组投入5小时起9:30am90％-8.598.57110.9100.8%充电机关闭、蓄电池组投入5小时终14:30pm56％-8.618.6102.893.5%经常性负荷试验数据测量电压满足规程制表人：张志林时间：2007年7月25日表11制表人：张志林时间：2007年7月28日表12关闭充电机的一瞬间切换前后输出电压波形不变交替供电无间隙完成时间：2006年8月20日实施检查：蓄电池组输出电压及电流值与理论值相同，证明了新的方法不会造成直流系统失电且输出电气指标在规程允许范围内，满足规程要求。检查人：鲁晓一效果检查准备

试验

收尾

试验日期变电站准备耗时（小时）试验耗时（小时）收尾耗时（小时）工作总耗时（小时）有无发生电流消失情况2007.9.8柠溪0.59.010.479.91无2007.11.20黄杨0.529.050.54210.17无平均耗时0.519.030.50610.042007年9月至11月充放电工作情况制表人：张志林时间：2007年8月15日表12现在所需工作人员仅为2人18.71310.04我们的目标实现了！经济效益序号名称单价（元）数量（个或米）价格（元）1二极管（1000V/70A）20024002空气开关（125A）401403导线52104螺母0.821.65加工费用及耗材80/806总价1//531.6序号名称单价（元）数量价格（元）1蓄电池（12V/100Ah）250018只450002雇用工人搬