抽水蓄能电厂QC小组-降低2号机转子绝缘下降故障率成果汇报书1

课题：降低2号机转子绝缘下降故障率QC小组名称：运维班QC小组：国网XX控股有限公司XX分公司—PAGE2—一、课题概况XX抽水蓄能电站是XX省第一座抽水蓄能电站，位于XX省XX市XX县境内，，距负荷中心XX市直线距离70公里，电站总装机容量12万千瓦，工程总投资5.3亿元，设计年发电量约为2亿千瓦时，抽水电量约为2.7亿千瓦时。电站由XX省电力公司投资建设，2001年6月开工，2005年12月8日投产发电，2008年12月31日划归国网XX控股有限公司。地下厂房安装两台60MW可逆式混流水泵水轮机组，机组转速为750rad/min（国内抽蓄最高转速），主机设备由XX电机厂制造。发电机转子回路由绝缘监测保护装置、励磁引线、滑环碳架、磁极引线和转子组成。2号机自XXXX年1月至今，转子回路绝缘下降故障发生10起，占机组故障率为23.8%，严重影响机组安全可靠运行。二、选题理由1、机组运行时，转子回路绝缘低于50kΩ,延时5s转子一点接地一段保护告警；转子回路绝缘值低于10kΩ，延时1s转子一点接地二段保护告警；当转子告警发信时，机组将被迫停机检查，降低了机组可靠运行时间，增加设备的运维成本，占用大量人力物力。2、当转子一点接地扩大为两点接地时,由于转子中电流将急剧增大,励磁回路电流也会随着急剧增加，可能导致励磁回路设备元过流，严重时甚至烧毁设备；励磁系统将作用机组被迫甩负荷，对电网造成冲击，危害电网及机组设备的安全稳定。3、当转子绝缘降低到一定程度，将损害发电机转子绝缘。严重时可能烧毁转子绝缘层或损害转子回路其他设备，造成巨大的经济损失。因此，我们QC小组选择“降低2号机转子绝缘下降故障率”为课题开展活动。QC成员如下：小组名称国网XX控股有限公司XX分公司运维班QC小组成立时间XXXX年7月注册时间课题名称降低2号机转子绝缘下降故障率活动出勤率100%课题类型现场型小组人数6人活动时间XXXX年7月到XXXX年12月活动次数12次小组成员姓名性别文化程度职务/职称组内分工XX男本科运维检修部主任/高级工程师组长（组织、决策）XX男本科班长/工程师协调联系XX男研究生高级运维专责/工程师技术监督XX男本科高级运维专责/助理工程师现场实施、数据分析XX男本科中级运维专责/助理工程师活动组织、整体策划XX男本科中级运维专责/助理工程师资料整理、发布人三、现状调查XXXX年1月至XXXX年7月2号机转子绝缘下降故障情况统计如下：序号故障项目分类问题症结次数1测量保护故障保护配置不合理，卡件损坏32转子回路绝缘层老化转子磁极引线绝缘带老化13滑环绝缘降低滑环与绝缘件之间碳粉堆积54转子回路绝缘降低停运时间较长，转子受潮1制表人：XX问题纠结饼状图制图人：XX通过饼状图分析，测量保护故障、滑环绝缘降低是2号机转子绝缘下降的两个主要问题。四、目标设定确定目标：通过采取措施，降低2号机转子绝缘下降故障率，使故障率不高于5%。名称当前值目标值故障率23.8%5%制表人：XX目标值可行性依据:目标值可行性测定：通过上表可知，2号机转子绝缘下降故障率为23.8%，测量保护故障、滑环绝缘降低占故障总数的80%，若上述两个问题得以解决，则2号机转子绝缘下降故障率可下降：23.8%×80%=19.4%，2号机转子绝缘下降故障率可下降至：23.8%－19.4%=4.76%，就能实现2号机转子绝缘下降故障率≤5%的目标。可行性有利条件：1）目前，厂家、检修、运维人员共同商讨分析，有利于及时发现、解决这两个主要问题，使2号机转子绝缘值稳定在＞4MΩ范围内。2）公司对小组课题大力支持，且小组成员结构合理，技术弥补，因此小组具备完成该活动课题的能力。五、原因分析根据测量保护故障、滑环绝缘降低两个主要问题，QC小组召开分析会，从设计、设备质量、运行环境、日常维护、检修工艺等方面寻找原因，分析如下：要因分析树状图1要因分析树状图2六、要因确认根据树状图，对13个末端因素进行整理并逐项确认，明确内容、方法、时间、责任人。要因确认分工序号末端原因方法时间责任人1两套转子接地保护存在干扰查询资料结合现场测量7月20日XX2未开展保护系统培训查询记录7月21日XX3未按日常运维巡视内容巡视设备查询记录7月21日XX4未按保护校验规程周期校验查询记录7月20日XX5采集模块测量值跳变现场测量7月20日XX6保护盘柜无降温设备现场检查7月20日XX7未装设除碳粉装置查询资料结合现场检查7月20日XX8滑环、碳架清扫周期过长查询记录7月21日XX9未按工艺标准安装滑环、碳架查询记录、资料7月20日XX10碳刷过软，运行中产生大量粉末查询资料结合现场检查7月20日XX11推力油盆与大轴密封磨损查询资料结合现场检查7月20日XX12推力油盆油呼吸器密封损坏现场检查7月20日XX13机组运行过程，推力油盆甩油严重，产生大量油雾附着滑环表面现场检查7月20日XX末端因素1：两套转子接地保护存在干扰确认人XX时间XXXX.7.20-XXXX.7.22地点班组方式查询资料结合现场测量确认标准DRS-COMPACT2成套微机保护装置HG13转子接地保护与励磁励磁转子接地保护模块-F75投入运行时，互不干扰。确认内容DRS-COMPACT2保护装置HG13已能满足转子接地保护要求，现已投运。励磁接地保护模块-F75已退出运行。结论两套转子接地保护存在干扰是非要因。末端因素2：未开展保护系统培训确认人XX时间XXXX.7.21地点班组方式查询记录确认标准每年至少参加两次技术培训、讲座及技能比武等培训活动，参与率不低于90%。确认内容经检查班组活动记录，发现班组每周开展一次安全技术学习与讨论，每月开展设备运行状况及主要缺陷隐患等专题学习，XXXX年度开展继电保护系统专题讲座两次，现场技能比武一次，以上活动员工参与度都在95%以上。结论未开展保护系统培训是非要因。末端因素3：未按日常运维巡视内容巡视设备确认人XX时间XXXX.7.21地点班组方式查询记录确认标准每天运维班至少巡视一次保护装置，ON-CALL至少巡视一次保护装置。确认内容经检查经检查HPMS系统巡检记录，发现运维班、ON-CALL人员从XXXX年1月1日至每XXXX年7月21日，每天有两条保护装置巡检记录。巡检内容为：保护装置是否异常，是否有报警跳闸信号，装置指示灯是否正常。结论未按日常运维巡视内容巡视设备是非要因。末端因素4：未按保护校验规程周期校验确认人XX时间XXXX.7.20地点班组方式查询记录确认标准按照《继电保护微机型试验装置技术条件》（DL/T624）的要求，每1～2年应对微机型继电保护试验装置进行一次全面检测、校验。确认内容经检查检修记录，XX公司每年对全厂DRS微机保护装置进行校验，未发生超期现象。结论未按保护校验规程周期是非要因。末端因素5：采集模块测量值跳变确认人XX时间XXXX.7.20地点现场方式现场试验确认标准按照《DRS-COMPACT2微机保护说明书》的要求，保护装置电流采集单元误差≤0.15%确认内容使用继电保护校验仪，对HG13装置进行电流采集单元测试，测试数据：输入为0.65A，保护装置测量值显示0.65A。经过5组测试，保护装置采集模块测量值误差0。结论采集模块测量值跳变是非要因。末端因素6：保护盘柜无降温设备确认人XX时间XXXX.7.20地点现场方式现场检查、查阅资料确认标准按照《DRS-COMPACT2微机保护说明书》的要求，保护装置运行温度不宜＞55℃确认内容现地检查保护装置无降温装置，柜体无通风孔设计。保护装置投运时，产生大量的热量无法及时散出，热量堆积，使自动化元件长期运行在高温环境下。小组成员XX使用红外成像仪，对HG13装置进行温度测试，发现运行温度为74℃，超过保护装置运行的额定温度。查阅最近3起保护装置故障，引起的2号机转子绝缘下降故障中，均是温度过高加速了保护装置板卡老化，引起测量数据失真，同时指示高频电压波形扰动。结论保护装置无降温装置是要因。末端因素7：未装设除碳粉装置确认人XX时间XXXX.7.20地点现场方式现场检查、查阅资料确认标准滑环、碳架之间绝缘件表面不应有碳粉堆积。确认内容现地检查滑环、碳架之间绝缘件表面均附着一层碳粉。如图所示，XX电站滑环通过之架与大轴采用间隙配合固定，碳架通过支撑螺杆与发电机护罩固定。碳刷与滑环之间无除碳粉装置。绝缘值为0.62MΩ，远小于技术要求阻值4MΩ。结论未装设除碳粉装置是要因。末端因素8：滑环、碳架清扫周期过长确认人XX时间XXXX.7.20地点班组方式查询记录确认标准按照《XX电站XXXX年日常维护工单》的要求，每月应对滑环、碳架清扫。确认内容经检查日常维护记录，XX公司每月对2号机滑环、碳架进行清扫，未发生过逾期或未执行现象。自XXXX年2号机转子绝缘降低后，反而缩短了清扫周期，3次/每月。结论滑环、碳架清扫周期过长是非要因。末端因素9：未按工艺标准安装滑环、碳架确认人XX时间XXXX.7.20地点班组方式检查资料确认标准滑环、碳架安装工艺符合《GB/8564-2003水轮发电机组安装技术规范》、XX电机厂技术要求确认内容查阅检修记录，碳刷在刷架左右晃动为0（标准不超过0.1mm），弹簧压紧力为16KPab（标准为15-18KPa），绝缘密封件使用53841YQ密封胶密封间隙。结论未按工艺标准安装滑环、碳架是非要因。末端因素10：碳刷过软，运行中产生大量粉末确认人XX时间XXXX.7.20地点现场方式查询资料结合现场检查确认标准按照哈电的要求，碳刷使用型号D172，规格为25×32×60mm，硬度96-112。确认内容现场检查使用碳刷型号为D172，尺寸为25×32×60mm。由于2号机油污较多，观察1号机运行一个月后产生碳粉只有少许在滑环绝缘支杆处。结论碳刷过软，运行中产生大量粉末是非要因。末端因素11：推力油盆与大轴密封磨损确认人XX时间XXXX.7.20地点现场方式查询资料结合现场检查确认标准推力油盆与大轴密封严实无损坏确认内容如图所示，XX电站推力油盆与推力头之间采用分瓣随动接触式密封，分瓣随动密封体采用高纯度的碳晶密封体制成，具有极好的自润滑性，耐温的特性，预紧弹簧采用拉簧。由于XX机组转速为国内抽蓄最高转速，拉簧随着运行时间增加易产生疲劳，预紧拉力减小，直接导致密封随动性变差，密封效果变差。经现地检查，机组运行过程推力产生大量油雾从密封间隙随大轴旋转聚集在滑环、碳架和碳刷上。加速碳刷摩擦，产生大量碳粉，与油雾混合后附着在绝缘件上，导致滑环绝缘降低。结论推力油盆与大轴密封磨损是要因。末端因素12：推力油盆油呼吸器密封损坏确认人XX时间XXXX.7.20地点现场方式现场检查确认标准推力油盆油呼吸器密封严实无漏油确认内容现场进行5次测量，油呼吸器呼吸孔无油雾产生。结论推力油盆油呼吸器密封损坏是非要因。末端因素13：机组运行过程，推力油盆甩油严重确认人XX时间XXXX.7.20地点现场方式现场检查确认标准机组运行过程，推力油盆无甩油现象确认内容XX机组推力油冷却系统，采用镜板泵外循环油冷却方式。机组推力头径向设有8个φ40mm的泵油孔，当机组运行时，在离心力的作用下，热油从泵油孔泵出，可形成稳定的压头，在推力头外侧附加有集油装置，将泵出的油的动能转化为压能后汇集入推力外循环油管，并进入油冷却器、油过滤器，经冷却过滤后沿环管、喷油管再喷到瓦的进油边附近。水轮发电机转子高速旋转，带动油槽中的转动部件高速旋转将润滑油高速甩出，遇到固定部件会发生反弹，导致油槽内如下雨般油滴飞溅，随着润滑油温度会上升，润滑油体积膨胀，油槽液面发生涌动会产生大量油雾，油雾从密封油挡处甩出，产生甩油现象。经现场检查，机组运行过程中，油盆盖表面总会产生大量积油。结论机组运行过程，推力油盆甩油严重是要因。七、制定对策针对以上所确定的4个要因，小组成员以5W1H的原则，制定了对策表如下：对策表序号要因对策目标措施地点负责人计划完成时间1保护盘柜