降低ZW 型10kV断路器故障率
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[摘 要]10kV ZW型真空断路器以真空为灭弧介质，使10kV ZW型断路器具有燃弧时间短，触头烧伤轻，寿命长，在电力系统中得到广泛应用。目前阿克苏地区ZW型真空断路器常用于变电站10kV出线间隔，由于提供负荷的切换工作，对设备各方面参数要求比较高。
[关键词]10kV断路器；故障；电力系统
中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0336-01
一、选择课题
在2017年的 QC 活动中，我们小组对 10kV ZW型真空断路器分合闸线圈故障情况下，就快速更换分合闸线圈进行研究并取得了显著的成效，检修断路器分合闸线圈时，更换时间大幅降低，然而 10kV ZW型真空断路器的故障次数在这两年并没有得到有效控制，反而有增长趋势。
小组成员统计2016年3月至2017年2月份变电检修一班管辖的变电站断路器故障情况，如图1所示。
由图1所示，分析得出断路器故障率出现上升趋势，降低断路器故障的发生至关重要。同时，小组成员根据断路器缺陷种类，根据公式： 故障率=故障次数/断路器总个数×100%，对管辖变电站断路器设备故障型号进行分类统计。按照目前变电站的运行模式，不采取措施，随着ZW型真空断路器一旦出现故障跳闸，会加重主变负荷，甚至发生越级跳闸，已不能满足电力系统的安全运行要求。为解决这个实际难题，确保供电质量，我们小组确定此次活动的课题：降低ZW型10kV 断路器故障率。
二、现状调查
小组通过对所管辖的变电站进行随机抽取三所变电站进行ZW型10kV 断路器现状调查，分析故障缺陷所在，并设定目标。
（一）调查分析
根据故障类别，小组人员利用PMS2.0系统，对2016年3月至2017年2月胡杨变、北城变、达利亚变的10kV ZW型真空断路器故障按照各种故障类型分别进行了统计。
由图2所示，分析数据可得出分合闸最低动作电压不合格和合闸时间过长故障是主要的症结所在。
因此本课题将分合闸最低动作电压不合格和合闸时间过长故障作为主攻方向。
（二）目标设定
1.目标值的确定。根据领导提出确保供电可靠性的要求，跳闸率考核被纳入各公司年度绩效考核标准，公司领导高度重视，结合《国网阿克苏供电公司ZW断路器检修作业指导书》准则，ZW型10kV断路器故障率要控制在5%以内。所以，我们把故障率标准值初定为5%。
2.目标可行性分析。调查发现，“合闸时间过长和分合闸最低动作电压不合格”占故障率的 80%，如果这 80%原因能够完全解决，通过计算分析可降低断路器故障率：故障率= 9.7%?（9.7%×80%）=1.94% <5%
根据部门规定，小组成员将目标值设定在5%是可以实现的。
三、主要做法
（一）分析原因
对原因分析中可能的末端因素，小组成员分工负责， 我们制定了要因确认计划表，逐条鉴别确认，排除影响不大的原因，找出主要原因，为小组进一步活动制定对策提供可靠的依据。我们共罗列了9个末端因素，逐一进行要因确认。
（二）制定对策
要因一：（1）合闸滚针不灵活、合闸滚轮轴磨损；（2）传动部分不灵活。
现状：对ZW断路器检修维护时发现机构参数存在不合格，部分机构部件出现锈蚀和脏污。
对策：对机构本体进行检修。
目标：提高班组成员检修技术，保证一次设备的检修质量，减少检修时间。
措施：（1）对班组成员进行ZW断路器模拟检修培训；（2）在實际反措现场工作中对容易存在隐患的部位（分合闸滚轮，滚针，传动部分）进行清洗，润滑处理，不合格予以更换。
要因二： 分合闸线圈铁器行程不满足要求
现状：目前35kV阿克库木须变 10kV断路器都采用ZW型，由于要频繁动作，加之运行年数已久，断路器机械性能下降动作迟缓。
对策：进行特性试验。
目标：铁心行程标准在 2～3mm 范围内，最低动作电压在正常动作电压的35%～65%之间。
措施：清理铁心表面的污垢，调整机构分合闸铁心位置，做低电压动作试验，符合要求。
四、实施对策
（1）措施：郭锡强指导班员ZW断路器进行了模拟反措，对重点部位如滚轮、掣子、滚针更是反复操练，力求在检修中做到“快、准、细”。成效：班员对重点反措的部位操作熟练，反措效率也得到了进一步的提升（时间由原先的100min缩减到了60min内），对细节部分追求精细，与作业指导书上规程一致。
（2）反措现场工作中对容易存在隐患的部位。措施1：对合闸滚轮滚针的清洗润滑过程。小组成员用毛刷去除滚轮表面原有的污泥，润滑脂，并擦拭干净，用同样的方法对滚针进行清洗，最后利用新的润滑脂进行重新组装。
措施2：对传动部分的润滑过程。对分闸导板清洗，清除长期残留的污垢（包括润滑失效的美孚1号润滑脂），用杜邦纸擦拭使传动部分表面光滑并涂抹美孚53润滑脂。
成效：经过反措，分合闸滚轮滚针及传动部分动作灵活，无阻尼，这也是反措达到的效果。
（3）反措现场工作中对容易存在隐患的部位。措施1：清理铁心表面的污垢，调整机构分合闸铁心位置，做低电压动作试验，符合要求。
措施2：卸下分合闸线圈，清理铁心和挡板之间的污垢，磨损之处用纱布打磨，不合格应进行更换。
成效： 经过处理调整后，ZW断路器低电压动作试验合格。
五、实施成效
（一）效果检查
上述方案实施后，小组成员统计在2016年6月份至8月份对ZW断路器的故障进行了统计，共发生故障共2例。
统计故障率=2/314*100%=0.64%，因本次仅统计2个月的损坏率，若按照全年统计为3.8%，圆满的完成了既定目标。
（二）活动效益
经济效益：本次QC活动在设备上直接进行改进，改进方法简单，易操作，通过活动减少了 8 次故障，如果按每次故障处理需停电 3h，一条 10kV 的进线的负荷为 3600kW来计算的话。经财务确认，平均电费成本为0.351元/kWh，售电平均电价为0.728元/kWh，经预算估计：减少一次断路器故障的利润约为3600×（0.728?0.351）×3=4071.6元。
社会效益：通过QC小组活动，较大降低了断路器的故障率，减少设备带病运行的风险，同时为设备检修工作节省了大量的工作时间，进一步保证了设备的安全稳定运行，从而保证了电网的安全运行，提供优质可靠的电能，进一步提高了安全和社会效益。
（三）巩固措施
2017年6～8月期间，我们共反措了ZW断路器机构6台，保证了经过反措后的ZW断路器机械部分无故障，合格率达到100%。制定了专门的ZW断路器检修工艺流程看板，进行现场作业时，依照流程行事，提高检修质量。
六、总结和下一步打算
通过QC小组活动，切实解决了工作中存在的实际问题，增强了小组成员的团队精神和参与意识，提高了小组成员查找问题、分析问题的能力。今后将继续努力，将生产中暴露的问题与实际结合，改进方案措施，使变电检修维护更安全、更可靠。
在2017年检修中发现，真空断路器的手车的故障次数较大，为18次，而2015年、2016年的手车故障次数分别为7次、9次，由此看出，断路器手车故障次数呈逐年递增的趋势，尤其是110千伏阿瓦提变的开关柜手车，多次发生故障。
因此，《降低10 kV断路器的手车的故障率》势在必行，我们将在下一次活动中对此进行探讨和解决。
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