提高微機變接地刀閘合閘成功率

大慶油田有限責任公司第四采油廠電力維修大隊開關檢修維護QC小組

（黑龍江 大慶 163511）

1 小組概況

大慶油田有限責任公司第四采油廠共有35/ 6kV微機保護變電所12座，變電所中346組接地刀閘都封閉在開關柜內。它主要由彈簧操作機構、上靜觸頭座、三相共體的動觸頭絕緣底座、三相共體的傳動主軸組成。作用是檢修時，為確保一次設備可靠接地，隔離主設備開關，保護人身和設備的安全，檢修時如果接地刀閘合閘不成功，易發(fā)生人身觸電和燒毀設備的事故。

大慶油田采油四廠開關檢修維護QC小組成立于2006年2月，2010年度活動課題是《提高微機變接地刀閘合閘成功率》，課題由11部分組成，課題類型現場型，注冊編號DQCY4100901號，小組共有10名成員，小組成員情況見表1。

表1 小組成員情況

2 選題理由

第四采油廠電力部門要求，微機變接地刀閘合閘成功率應達90%以上，而目前微機變接地刀閘合閘成功率僅為79.2%，低于上級部門的要求，所以，我們選擇《提高微機變接地刀閘合閘成功率》作為活動課題。

3 設定目標

2009年微機變接地刀閘合閘成功率為79.2%，而廠電力部門接地刀閘合閘成功率達90%以上的要求必須達到，所以，小組把接地刀閘合閘成功率提高到90%以上作為本次活動的目標值。

4 目標可行性分析

我們以2009年2～12月份微機變接地刀閘合閘記錄為基礎，結合變電所接地刀閘合閘的實際情況，進行了目標可行性分析(表2)。

表2 2009年接地刀閘合閘不成功統計表

2009年接地刀閘合閘不成功共102次，因彈簧機構損壞導致接地刀閘合閘不成功為84次，占不成功總數的82.3%，只要有效解決了該問題，接地刀閘合閘不成功的問題就能得到很好的控制。小組成員經過討論，根據以往的工作經驗，有能力解決這個問題的70%，假設合閘次數保持不變，則接地刀閘合閘成功率可提高到：（389+84×70%）÷491=91.2%。因此，從理論上是能夠實現的。

5 原因分析

為了實現目標，我們小組集思廣益，針對彈簧機構損壞導致接地刀閘合閘不成功這個主要問題進行了分析，共找到了6項末端因素，分別是“實際操作培訓不夠”、“軸銷銹蝕”、“底座抗拉強度低于標準”、“觀察窗被遮擋”、“沒有安裝彈簧專用工具”、“照明不足”。

6 確定主要原因

6.1 驗證“實際操作培訓不夠”

隊里每周利用周五不檢修，組織操作人員在模擬變進行實際操作培訓，每次培訓時間為3h，每月培訓時間為12h，符合公司要求。2010年2月23日我們對操作人員進行接地刀閘合閘實際操作的測試考核，成績全部合格。所以，確定為非要因（表3）。

6.2 驗證“軸銷銹蝕”

查閱2009年接地刀閘操作記錄，因軸銷銹蝕導致接地刀閘合閘不成功為2次，此問題占1.96%。

小組又對12座變電所1 350個接地刀軸銷進行調查，發(fā)現有4個軸銷出現銹蝕情況。接地刀閘軸銷采用45號鋼鍍鋅處理，由于軸銷不密封、使用黃油作為潤滑，隨著運行時間的延長和操作次數增加，潤滑脂干燥或流失，軸銷銹蝕和磨損，造成轉動部件卡滯、傳運特性改變。

每年檢修都對軸銷進行擦拭、加注潤滑脂或更換，2009年發(fā)生的2起因軸銷銹蝕導致接地刀合閘不成功問題已在檢修中得到解決。小組成員認為，只要加強檢修責任心，該問題不會再出現。因此，確定為非要因。

表3 操作工培訓情況表

6.3 驗證“底座抗拉強度低于標準”

查閱2009年接地刀閘操作記錄，因硬塑底座抗拉強度差導致接地刀閘合閘不成功為92次，此問題占90.2%。

2010年3月2日我們抽取12個硬塑彈簧底座為樣本進行測試，測得樣本平均值X=31kg/cm2；樣本標準差S=1.7kg/cm2；由于彈簧底座抗拉強度的要求不得少于32kg/cm2，求得過程能力指數。

其中X—樣本平均值；

TL—目標平均值；

S—樣本標值差。

發(fā)現樣本平均值31kg/cm2＜目標平均值32kg/ cm2，硬塑彈簧底座過程能力指數只有-0.19，根據過程能力等級評定表，判斷為過程能力嚴重不足，需要更換新材質彈簧底座，減少標準偏差，提高彈簧底座抗拉強度。因此，確定為要因。

6.4 驗證“觀察窗被遮擋”

查閱2009年接地刀閘操作記錄，因觀察窗被遮擋導致接地刀閘合閘不成功為6次，此問題占5.88%。

現場調查中有19個觀察窗被固定電流互感器的擋板遮擋，《電業(yè)安全工作規(guī)程》規(guī)定：觀察窗應能100%看到刀閘合分工況，而目前觀察窗看到刀閘合閘后的工況僅為81.6%，低于規(guī)程8.4%。因此，確定為要因。

6.5 驗證“沒有安裝彈簧專用工具”

查閱2009年接地刀閘操作記錄，因硬塑底座損壞導致接地刀閘合閘不成功為92次，由于沒有專用工具進行更換，92組接地刀一直無法實現合閘。

由于微機保護變電所接地刀閘安裝位置偏下，作業(yè)空間狹窄，硬塑底座需套在大小兩個彈簧底部進行安裝，安裝需要4個人配合，并且需要極大的力量去按壓彈簧，而開關柜內只能容納一人進行操作，就使彈簧和底座的安裝因空間限制無法實現 （表4）。

表4 底座安裝情況調查表

我們在模擬變采用分層法將小組成員按性別、身高、體重及年齡段劃分后，選取4人，對損壞的底座進行10次安裝測試，成功率為零。因此，確定為要因。

6.6 驗證“照明不足”

查閱2009年接地刀閘操作記錄，因照明不足導致接地刀閘合閘不成功為2次，此問題占1.96%。

變電所檢修場所照度以人肉眼可清晰看到周圍一切，且不感到疲勞為適宜。我們對12座變電所的照明情況進行調查，12座變電所照明符合變電所檢修規(guī)程規(guī)定。因此，確定為非要因。

7 制定對策

對確定的3個要因，我們分別制定了對策。一是改用抗拉強度高的鐵質彈簧底座，使抗拉強度不得少于32kg/cm2，結合變電所檢修進行更換。二是針對觀察窗被遮擋,將固定電流互感器的擋板向兩側調整，使擋板讓開觀察窗。三是設計組合式彈簧安裝專用工具，使彈簧能快速準確安裝上。

8 對策實施

8.1 設計抗拉強度高的鐵質彈簧底座

針對硬塑底座易損壞導致接地刀合閘不成功的問題，小組設計出抗拉強度高的鐵質底座。

首先，按硬塑底座的尺寸，繪制出鐵質底座圖紙（見圖1），并按圖紙委托生產準備大隊加工了150個鐵質彈簧底座。

2010年4月16日我們抽取12個鐵質彈簧底座為樣本進行測試，測得樣本平均值X=38kg/cm2；樣本標準差S=1.5kg/cm2；過程能力指數CPL=（XTL）/3S=（38-32）/（3×1.5）≈1.33，過程能力指數提高了1.52，標準偏差由1.7kg/cm2降到1.5kg/cm2，可見，鐵質彈簧底座的抗拉強度遠大于硬塑彈簧底座的抗拉強度，滿足生產需要。

2010年結合檢修，我們對彈簧底座進行了更換，更換后的113個鐵質彈簧底座至今未出現損壞的現象，該措施有效。

8.2 調整觀察窗內擋板

我們測得開關柜內擋板遮擋觀察窗為5cm,那么要將擋板向左右兩側各調整多少？才能既保證電流互感器與柜內其它設備正常的安全距離，又能使操作人員透過觀察窗清楚地看到接地刀合閘時的工況呢？小組成員將從原擋板固定處向左側10cm減掉4cm處，即5～10cm處試驗，共進行6次試驗，試驗結果證明，將擋板向左右兩側各調整7cm，能觀察到刀閘工況，電流互感器與柜內設備能保持安全距離，且固定方便。

2010年6月21日～7月15日，我們對變電所開關柜內19處擋板，按試驗后取得的數據向左右兩側各調整7cm，調整后，經現場操作接地刀閘，都能夠在觀察窗看到接地刀合閘后的工況，該措施有效。

8.3 設計組合式彈簧安裝專用工具

為了解決彈簧底座無法安裝的問題，小組成員設計了一個組合式彈簧安裝專用工具，它由彈簧承插器、凹型滑塊、固定傳動座、傳動軸搖把組成（見圖2）。

小組成員是利用螺栓和螺母可以保持工作位置的原理，將螺栓制成傳動軸式搖把，螺母制成可自由滑動的鐵塊，這樣就可通過搖動搖把，驅動鐵塊向前運動，將彈簧壓縮，那么還需要有一個固定彈簧和底座的彈簧承插器，這樣就能解決人力無法長時間壓縮并保持彈簧的問題。

《薩蒂鋼琴曲全集（第二版）》，CD6張，商標：Warner Classics/Parlophone，唱片號：B07CQL32G3，發(fā)行日期：2018年8月24日。演奏：阿爾多·齊科里尼。埃里克·薩蒂的鋼琴作品充分體現了他作為創(chuàng)作者的獨特聲音，包括幽默和模仿神秘主義和宗教色彩。對于這些神秘的作品，阿爾多·齊科里尼的詮釋是無可替代，他對薩蒂音樂的善變情緒和幽默感非常敏感，沒有人能像他那樣出色地演繹薩蒂。當音樂需要時，他會以純潔、細膩和力量的完美融合來演繹作品。

根據彈簧和底座的尺寸將彈簧承插器長設計為215mm，寬為22mm，為了減輕工具重量，我們采用5mm厚鋼板將其設計成U型帶滑道框架。

固定傳動座相當于螺母，我們將其設計成長60mm,寬30mm的長方形鐵塊，在傳動座上部開一Φ12mm帶螺紋圓孔，使傳動軸螺桿與帶螺紋圓孔形成螺栓和螺母的關系，當搖動傳動軸手柄時，傳動軸螺桿進入彈簧承插器固定傳動座內，并能保持住工作位置。

為了使大小彈簧在承插器內不竄動，并能自由壓縮彈簧，我們設計了一個凹型滑塊。那么，怎樣才能使凹型滑塊在彈簧承插器內自由滑動呢？我們想了很多的辦法，最后，小組認為在彈簧承插器內開一個6mm×80mm長方型滑道，將凹型滑塊設計成兩側各凸起5mm×20mm鐵塊嵌在滑道中，這樣就解決了凹型滑塊自由滑動的問題。

考慮到彈簧底座螺栓在安裝過程中易發(fā)生偏斜，導致安裝失敗的問題，我們將滑塊設計成半弧凹槽型，凹槽中間開Φ7mm圓孔，使其與固定傳動座平行相對，凹型滑塊可在U型滑道內自由滑動；滑塊凹槽中間開的圓孔與固定傳動座圓孔成一條直線。

使用時，搖動傳動軸搖把，將螺桿搖到固定傳動座螺母內，彈簧放在彈簧承插器內，繼續(xù)搖傳動軸搖把，螺桿穿過固定傳動座螺母，使螺桿前方圓柱進入凹型滑塊圓孔內，帶動凹型滑塊向前運動，這樣就壓縮了彈簧。等彈簧壓縮到與動觸頭座銷孔相吻合時，插入鐵銷，帶上螺母，取下專用工具即可（見圖3）。

2010年，結合微機保護變電所檢修，對92組損壞的彈簧底座、21條需要經常分合接地刀閘的彈簧底座和13組變形的彈簧利用新研制的工具進行更換，彈簧底座均能快速準確地安裝上，接地刀合閘滿足檢修標準，該對策有效。

9 效果檢查

12月31日，小組成員調查了2010年5～12月微機變接地刀閘合閘情況，共合接地刀閘524次，成功518次，成功率達98.8%，實現了小組的目標。

活動中，制作工具、鐵質彈簧底座投入400元。對策實施后，減少勞務支出35 376元，增油增收89 719元?；顒又苯觿?chuàng)效124 695元。

通過本次活動，降低了工人勞動強度，提高了檢修工作的安全性，避免人身傷亡事故的發(fā)生。

10 鞏固措施

一是將鐵質彈簧底座和組合式彈簧安裝工具的設計資料圖紙整理歸檔；二是完善了《變電所檢修作業(yè)指導書》6.9條、8.4條、8.8條。

11 總結和下步打算

通過本次PDCA循環(huán),小組成員成功地解決了微機變接地刀閘合閘成功率低的問題，通過對彈簧底座的設計和組合式彈簧安裝工具的研制，提高了小組成員分析問題和解決問題的能力,小組的綜合素質得到了提高。

下一步，我們將在“更換直流電機專用工具的研制”方面開展活動。