铁路QC小组减少SS4机车网侧高压电器设备故障件数成果汇报书

减少减少SS4机车网侧高压电器设备故障件数发布人：一、课题简介一、课题简介SS4型电力机车网侧高压电器设备主要由受电弓、高压隔离开关、主断路器、高压电流互感器、主变压器、高压电压互感器及相关线路组成。主要实现将25Kv网压电源传输至机车内部，为机车牵引主电路、辅助电路、控制电路提供电源和控制信号。主变压器主断路器高压电流互感器受电弓高压隔离开关高压电压互感器牵引控制电路牵引主、辅、控制电路25Kv网线网侧高压电器设备分布逻辑简图二、小组概况二、小组概况小组名称新动力QC小组成立日期2011年1月1日小组课题减少SS4机车网侧高压电器设备故障件数课题类型攻关型注册日期2016年1月1日注册号16028计划开始时间2016年1月计划完成时间2016年12月现有成员12人受QC教育时间60小时序号姓名性别文化程度职称组内分工1男大本高级工程师组织攻关2男大专工程师技术顾问3男大本高级工程师技术顾问4男大专高级技师现场调查5女大专中级工现场调查6男大本助理工程师数据统计7男大本技师成果发布8女大本工程师数据汇总9女大本助理工程师数据汇总10女研究生工程师数据汇总2015年SS4机车火灾故障隐患调查表序号SS4机车火灾故障隐患故障数（件）累计数（件）累计百分比（%）A网侧高压电器设备故障272751.9B牵引主回路电器设备故障144178.8C机车辅助回路电器设备故障54688.5D机车控制回路电器设备故障34994.2E机车油润系统设备故障25198.1F其它152100减少SS4机车网侧高压电器设备故障件数根据调查表绘制排列图（下页）把减少机车火灾故障隐患作为机车重点整治项目选定课题质量现状路局要求三、选题理由减少SS4机车网侧高压电器设备故障件数根据调查表绘制排列图（下页）把减少机车火灾故障隐患作为机车重点整治项目选定课题质量现状路局要求三、选题理由 四、制定活动计划四、制定活动计划时间步骤2016年度负责人1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月选定课题P现状调查设定目标原因分析要因确认制定对策对策实施D效果检查C巩固措施A今后打算表表2说明:计划进度：实际进度：制表人：张宏力时间:2016年1月25日五、现状调查五、现状调查20152015年发生的27件网侧高压电器设备故障。一、高压电压互感器故障释放阀喷油放电点烧损部位释放阀喷油放电点烧损部位端头腐蚀端头腐蚀2015年发生的2015年发生的27件网侧高压电器设备故障。五、主变压器故障三、高压隔离开关故障二、受电弓故障放电五、主变压器故障三、高压隔离开关故障二、受电弓故障放电炸裂四、高压电流互感器故障漏油漏油触头熔断触头熔断2015年2015年SS4机车网侧高压设备故障调查表序号网侧高压电器设备故障故障数（件）累计件数（件）累计百分比（%）A高压电压互感器故障202074.1B受电弓故障42488.9C高压电流互感器故障12592.6D主变压器故障12696.3制表人：XX制表人：XX制表时间：2016.2.8其它故障127100五、现状调查可见，高压电压互感器故障占网侧高压电器设备故障的74.1%，是引发网侧高压电器设备故障的74.1%可见，高压电压互感器故障占网侧高压电器设备故障的74.1%，是引发网侧高压电器设备故障的74.1%3.7%3.7%3.7%14.8%六、目标设定确定目标：确定目标：网侧高压电器设备故障件数由实施前的27件减少到12件。设定依据：只要把高压电压互感器故障（症结）解决80%，网侧高压电器设备故障件数为27-20×80%=11件，因此我们把目标值设定为12件。实施前2712实施前2712目标值七、原因分析料料高压放电车顶无绝缘防护不能及时发现绕组轻微短路、虚接故障油温、油压升高高压电压互感器故障箱体开焊漏油吸湿器罐密封圈破损瓷瓶爬电A瓷瓶绝缘防护差干燥剂失效不能及时释放线圈短路不能熔断A瓷瓶与导电杆连线粗短路、虚接故障扩大化修程作业没有一、二次侧绕组阻值测量范围绝缘强度低释放阀整定值高不能及时发现A瓷瓶与导电杆连线材质电阻率低机环法制图人：制图人：制图日期：2016.03.10制表人：XX制表人：XX时间：2016年3月17日序号末端原因确认内容确认方法标准负责人完成时间1A瓷瓶绝缘防护差是否存在爬电现场调查无爬电2016.4.62箱体开焊漏油是否存在漏油调查统计无漏油2016.4.63压力释放阀缺少检测设备释放阀能否测量整定值试验检查开启压力35±5kPa关断压力19kPa2016.4.64吸湿器罐密封圈破损密封圈是否存在破损并使吸湿剂失效调查统计无破损、失效2016.4.155A瓷瓶与导电杆连线粗连线尺寸是否合理调查分析发生短路瞬间熔断2016.4.206A瓷瓶与导电杆连线材质电阻率低连线材质是否合理调查分析发生短路瞬间熔断2016.4.207修程作业没有一、二次侧绕组阻值测量范围一、二次侧绕组阻值测量情况调查统计及时发现绕组值改变的互感器2016.4.208车顶无绝缘防护A瓷瓶与车顶距离，能否保证绝缘强度符合要求现场调查无放电2016.4.20制表人：XX时间：2016年3月17日八、要因确认AA瓷瓶绝缘防护差制图人：制图时间：2016.3.192015年高压电压互感器A制图人：制图时间：2016.3.192015年高压电压互感器A瓷瓶爬电故障调查表月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月故障数（件）111200000013前部金属端头金属法兰座A瓷瓶实物图440mm25Kv网压电源由A瓷瓶输入至互感器一次侧绕组(A瓷瓶长度为440mm，前部为金属接线端头，后部为金属法兰安装座。如图所示)。现场调查发现机车运用中存在高压电穿过A瓷瓶表面到达互感器箱体的爬电现象。要因八、要因确认箱体开焊漏油箱体开焊漏油制图人：XX制图时间：2016.3.29油箱箱体制图人：XX制图时间：2016.3.29油箱箱体互感器油箱实物图现场调查发现，修程作业和整备作业中高压电压互感器范围检查落实较好，箱体漏油故障能够及时处理，对我段124台SS4机车进行普查，互感器箱体没有漏油现象。非要因八、要因确认压力释放阀要因由于没有专用检测设备，压力释放阀整定值变高时，不能及时检测并处理。当互感器绕组短路时，油箱油压骤升，压力释放阀不能及时释放，严重时导致互感器爆炸故障。2015压力释放阀要因由于没有专用检测设备，压力释放阀整定值变高时，不能及时检测并处理。当互感器绕组短路时，油箱油压骤升，压力释放阀不能及时释放，严重时导致互感器爆炸故障。2015年共发生5件释放阀不能及时释放问题，释放压力均远远大于整定值（开启压力为（35±5）kpa,关断压力为19kpa）。压力释放阀缺少检测设备压力释放阀实物图压力释放阀实物图制图人：XX制图人：XX制图时间：2016.4.10八、要因确认吸湿器罐密封圈破损吸湿器罐密封圈破损吸湿器罐内装有硅胶颗粒，其作用为保证互感器内部空气干燥。现场调查发现，在小辅修作业中均对龟裂、破损的密封圈进行了更换处理，2015年没有发生因密封圈破损而导致干燥剂失效问题。制图人：XX制图时间：2016.4.20吸湿器罐内装有硅胶颗粒，其作用为保证互感器内部空气干燥。现场调查发现，在小辅修作业中均对龟裂、破损的密封圈进行了更换处理，2015年没有发生因密封圈破损而导致干燥剂失效问题。制图人：XX制图时间：2016.4.20吸湿器罐实物图非要因下部密封圈上部密封圈八、要因确认AA瓷瓶与导电杆连线粗制图人：XX制图时间：2016.4.2020mm软铜编织线实物图制图人：XX制图时间：2016.4.2020mm软铜编织线实物图A瓷瓶与导电杆之间的连线只起高电压低电流的导线作用（电压25Kv，电流只有几微安），高压电压互感器线圈发生短路时，通过连线的电流可高达300A，这时连线应瞬间熔断。而现有的连线直径为20mm，由于连线电阻值小(阻值与截面积成反比），发热量（W＝Ⅰ2R）小，连线不能瞬间熔断，极易造成高压电压互感器爆炸故障。要因八、要因确认AA瓷瓶与导电杆连线材质电阻率低制图人：XX制图时间：2016.4.20去除绝缘套后编织线实物图制图人：XX制图时间：2016.4.20去除绝缘套后编织线实物图当高压电压互感器线圈发生短路时，连线应瞬间熔断，起到保险丝的作用。现有连线为铜编织线，铜材质电阻率低（ρ为1.75×10-8Ω.m），互感器线圈发生短路时，连线由于阻值低(R＝ρ（L/S）)，发热量小，不能瞬间熔断，极易造成高压电压互感器爆炸故障。要因软铜材质八、要因确认修程作业没有一、二次侧绕组阻值测量范围修程作业没有一、二次侧绕组阻值测量范围制图人：XX制图时间：2016.4.25京机函制图人：XX制图时间：2016.4.25京机函[2014]35号京机函[2014]35号《SS4机车小辅修检修范围》中高压电压互感器没有一、二次侧绕组阻值测量范围，当互感器绕组轻微短路、虚接造成阻值不符合要求时（一次侧：6.5KΩ≤R≤11.5KΩ;二次侧：0.23Ω≤R≤0.35Ω），不能及时发现，易引发互感器爆炸故障。要因八、要因确认车顶无绝缘防护车顶无绝缘防护要因高压电压互感器要因高压电压互感器A瓷瓶位于箱体一侧，呈15°倾斜放置，其低点与车顶距离为240mm，高点与车顶距离为285mm。由于车顶与A瓷瓶距离太近，该处车顶无任何绝缘防护，是高压放电的多发部位。2015年SS4机车发生A瓷瓶放电故障3件。285mm240mmAA瓷瓶实物图制图人：制图人：制图时间：2016.4.10八、要因确认车顶无绝缘防护车顶无绝缘防护通过以上的分析，我们得出要因如下：通过以上的分析，我们得出要因如下：修程作业没有一、二次侧绕组阻值测量范围5A瓷瓶与导电杆连线材质电阻率低4A修程作业没有一、二次侧绕组阻值测量范围5A瓷瓶与导电杆连线材质电阻率低4A瓷瓶与导电杆连线粗3压力释放阀缺少检测设备21A瓷瓶绝缘防护差车顶无绝缘防护车顶无绝缘防护6针对我们确定的6针对我们确定的6个要因，制定了对策表。序号要因对策目标措施完成时间工作地点负责人1A瓷瓶绝缘防护差加装绝缘套消除瓷瓶爬电1.A瓷瓶涂刷防污闪涂料2.A瓷瓶前后端加装绝缘套2016.5.20-2016.8.20中、小辅修库XX2压力释放阀缺少检测设备准确检测整定值开启压力：35±5kpa关断压力：19kpa制作机车用压力释放阀试验台2016.6.30-2016.10.20中、小辅修库XX3A瓷瓶与导电杆连线粗减小连线直径线圈短路后瞬间熔断将连线直径由φ20mm改为φ2mm2016.6.31-2016.8.16小辅修库永壁整备场XX4A瓷瓶与导电杆连线材质电阻率低更换连线材质线圈短路后瞬间熔断将铜编织线改为镍铜合金编织线2016.6.31-2016.8.16小辅修库永壁整备场5修程作业没有一、二次侧绕组阻值测量范围增加绕组值测量范围消除绕组阻值不符合要求互感器修订《SS4机车小辅修检修范围》2016.3.31-2016.10.20XX6车顶无绝缘防护加装绝缘胶皮消除瓷瓶放电A瓷瓶下方车顶处铺设绝缘胶皮2016.6.30-2016.10.20中修库制表人：XX制表时间：2016年6月20日十、对策实施在SS4机车小辅修、临修作业中，先将A瓷瓶用棉丝擦拭干净，检查其外观应光洁，不许有放电烧伤现象，再将瓷瓶整体涂防污闪涂料。涂刷后实物图涂刷部位在SS4机车小辅修、临修作业中，先将A瓷瓶用棉丝擦拭干净，检查其外观应光洁，不许有放电烧伤现象，再将瓷瓶整体涂防污闪涂料。涂刷后实物图涂刷部位涂刷前实物图实施一1.A瓷瓶涂刷防污闪涂料十、对策实施实施小结：通过涂刷防污闪涂料和加装绝缘套，消除了A瓷瓶爬电故障。我们在A瓷瓶前部接线端子处、A瓷瓶后部法兰座处分别安装一个5mm实施小结：通过涂刷防污闪涂料和加装绝缘套，消除了A瓷瓶爬电故障。我们在A瓷瓶前部接线端子处、A瓷瓶后部法兰座处分别安装一个5mm厚聚四氟乙烯绝缘套，大大增加了A瓷瓶的爬电距离和绝缘强度。改造后实物图改造前实物图后部绝缘护套前部绝缘护套实施一2.A瓷瓶前后端加装绝缘套十、对策实施针对互感器内部短路后，油压升高，压力释放阀不能释放，我们研制了机车用压力释放阀试验台，试验台可以模拟互感器内部发生短路后5ms针对互感器内部短路后，油压升高，压力释放阀不能释放，我们研制了机车用压力释放阀试验台，试验台可以模拟互感器内部发生短路后5ms～10ms时互感器内部压力环境，从而准确检测压力释放阀开启压力、关闭压力和开启时间三项性能参数。实施二制作机车用压力释放阀试验台调调压阀Ⅱ电磁阀试罐Ⅰ压力释放阀试罐Ⅱ电磁阀压力释放阀数据采集风源系统调压阀Ⅰ数据采集试验台工作原理图制图人：XX制图日期：2016.7.3十、对策实施实施二实施二制作机车用压力释放阀试验台试验台以单片机为核心进行信号处理，使用精密压力表测量释放阀压力动作值。软件采用标准试验台以单片机为核心进行信号处理，使用精密压力表测量释放阀压力动作值。软件采用标准Windows界面，操作简便，并自动生成Excel检验记录表格，全面记录所采集各种数据信息。试验台实物图实施小结：实施小结：通过研发试验台，能够准确检测压力释放阀整定值，及时排查出整定值升高的异常压力释放阀，消除了压力释放阀不能及时释放而引发的高压电压互感器故障。十、对策实施实施三实施三将连线直径由φ20mm改为φ2mm将原有高压电压互感器A瓷瓶与导电杆φ将原有高压电压互感器A瓷瓶与导电杆φ20mm连线拆下，更换为φ2mm的特制连线（委托株洲新畅铁路科贸有限公司生产），并用热塑管套装处理。Φ20mm连线改造前后对比制图人：连线改造前后对比制图人：制图日期：2016.7.3Φ2mm十、对策实施实施四实施四将铜编织线改为镍铜合金编织线更换高压电压互感器更换高压电压互感器A瓷瓶与导电杆连线材质，由铜编织线更换为镍铜合金（电阻率为50×10-8Ω.m）编织线，从而保证互感器发生短路时瞬间熔断。镍铜合金连线镍铜合金连线铜材质铜材质实施小结：更换后的连线相当于一根保险丝，当互感器线圈发生短路时，连线瞬间熔断，防止了高压电压互感器油箱爆炸故障的发生。制图人：实施小结：更换后的连线相当于一根保险丝，当互感器线圈发生短路时，连线瞬间熔断，防止了高压电压互感器油箱爆炸故障的发生。制图人：制图日期：2016.7.3连线安装实物图镍铜材质十、对策实施实施五实施五修订《SS4机车小辅修检修范围》经路局批准，重新修订了《SS4机车小辅修检修范围》。在SS4机车小修、辅修作业中均增加高压电压互感器一、二次侧绕组阻值测量作业，并重新修订记名检修记录表，准确记录绕组阻值测量数据。石家庄电力机务段关于公布《内燃、电力机车小辅修（C1-C3修）检修范围》的通知实施小结：实施小结：2016年在高压电压互感器一、二次侧绕组阻值测量作业中，发现不合格互感器5台，均更换互感器处理，及时消除了故障隐患。十、对策实施实施六实施六A瓷瓶下方铺设绝缘胶皮制图人：制图日期：2016.7.13胶皮铺设后实物图制图人：制图日期：2016.7.13胶皮铺设后实物图实施小结：通过在A瓷瓶下方铺设绝缘胶皮（SS4机车已全部铺设完毕），消除了A瓷瓶对车顶放电故障。结合机车修程作业，我们将A瓷瓶下方，机车车顶80cm×80cm大小位置，用干净棉丝擦拭干净，粘铺一层厚5mm聚四氟乙烯胶皮。十一、效果检查截止截止11月底，2016年SS4机车发生网侧高压电器设备故障8件，低于目标值（12件）。1与目标值相比实施前实施前目标值实施后201027128030频数（件）目标实现了！目标实现了！制图人：赵俊宏制图日期：2016.12.3高压电压互感器故障已不是网侧高压电器设备故障的主要症结了。制表人:制表时间高压电压互感器故障已不是网侧高压电器设备故障的主要症结了。制表人:制表时间:2016.12.3截止11月底，网侧高压电器设备故障统计表如下:序号网侧高压设备故