缩短500kV变电站主变消防改造时间

严太山，江海升，郑晓琼，储贻道，朱 涛，王守明，李超然

（国网安徽省电力有限公司超高压分公司，安徽 合肥 230000）

1 设定目标

小组按主变消防改造流程进行调查分析，将消防改造作业分为6个环节：消防设备更换、本体注油排气、二次回路完善、后台信号核对、消防系统验收以及其他。根据主变消防改造各环节，小组深入现场，统计分析主变消防改造各环节实际用时时长情况，结果如表1所示。

表1 活动前主变消防改造用时统计表h

进一步，小组根据公司消防改造目前的作业现状，针对其他省市公司相同电压等级和容量的主变消防设备更换环节用时进行调查统计，并将该环节用时和合肥分部用时情况进行对比分析，如图1所示。

图1 消防设备更换环节各阶段时长对比分析图

若对主变感温电缆敷设和排油注氮管道更换这2个阶段进行优化，将症结降低到最理想水平，则变电站主变消防改造时间可以缩短6.72 + 5.69 =12.41 h。通过参考行业内相关电力设备消防工作改进情况，可将上述2个主要症结问题解决90%，则变电站主变消防改造时间可以缩短11.17 h。基于上述情况，小组将此次QC活动目标设定为：将500 kV变电站主变消防改造时间由50.17 h缩短至39 h。

2 原因分析

小组成员运用头脑风暴法，针对主变感温电缆敷设和排油注氮管道更换2个环节用时长的原因进行讨论分析，并绘制出关联图，如图2所示。

图2 原因分析关联图

3 确定要因

小组人员对7个末端因素进行逐一分析，确定要因如下：

感温电缆无固定点。受主变本体外观设计因素影响，在主变本体四周无法寻找明确固定点，导致感温电缆敷设时间增加。小组选用临时固定卡扣设定临时固定点，对比无固定点和有临时固定点下感温电缆敷设时间，发现采取临时固定点方式，可明显缩短感温电缆敷设时间，判断为要因。

管道加工工具不合适。小组成员对作业现场进行调查，现场存在手动弯管器、电动液压弯管器等多种管道加工工具。小组对不同工具对管道弯管弧度偏差及更换时间的影响进行分析，发现在同容量主变的管道更换作业中，由于弧度偏差导致管道更换用时最大相差2.7 h，判断为要因。

管道连接点过多。小组对主变注氮管道连接点数量及管道更换用时进行分析，由于连接点数量上的差异，更换用时最大相差约4.3 h，管道连接点过多为要因。

4 制定对策

根据所确定的3个要因，QC 小组制定相应对策，如表2所示。

表2 对策表

5 对策实施

5.1 对策实施一：设计专用磁性卡具进行固定

步骤一：根据主变本体设计参数建立三维模型，运用三维坐标确定电缆敷设固定点。

小组结合主变本体相关图纸参数和实际场景，建立主变三维模型。建模后选取最佳的点坐标集合作为固定点，确保两组电缆能全面感测到主变上、中、下层油温。固定点选取示意图如图3所示。

图3 主变本体三维坐标点选取

步骤二：针对固定点，设计专用卡具进行固定。小组通过线上和线下材料市场调研，发现可在卡具材质、固定方式、安装形式3个参数进行卡具设计，采用正交试验法寻求最佳参数组合为：固定方式采用线夹式，材质选用304 不锈钢，底座安装形式采用磁铁吸附。

步骤三：专用卡具批量制作。

小组成员根据所确定的固定方式、卡具材质及底座安装形式，涉及卡具结构图如图4 所示。

图4 专业卡具结构设计图

根据结构设计图，小组制作出实物图如图5 所示。该卡具通过钕铁硼强磁底座吸附在设备表面，安装方便，能够避免设备表面漆层被破坏。

图5 专业卡具成品图

步骤四：单个固定点模拟试验。

小组对卡具进行了100 次试验，卡具每次固定用时分布图呈近似正态分布，如图6 所示。

图6 专业卡具固定感温电缆用时分布图

可见，该分布图呈近似正态分布，中部有一顶峰，左右两边逐渐降低，多次试验所用时间均小于对策表中的目标值25 s，可判断运用所设计专用磁性卡具可满足目标要求，适用于现场实施并开展应用。

步骤五：现场运用专用卡具固定感温电缆。

小组人员在主变消防改造期间，对合肥分部其他500 kV主变本体感温电缆固定用时进行验证，主变本体感温电缆固定用时统计分析，如图7所示。

图7 主变消防改造感温电缆敷设及固定用时分析图

现场运用专用卡具固定感温电缆安装效果如图8所示。

图8 专业卡具进行主变感温电缆敷设效果图

5.2 采用整根管道安装减少连接点，并选用液压弯管器进行管道加工

步骤一：根据充氮回路设计和整根管道长度，优化管道规划，以减少连接点。

小组选用整根管道进行加工，减少连接点数量和法兰数、降低渗漏油风险等优势。经现场验证，注氮管道连接点能控制在5个以内。

步骤二：液压弯管器结构设。

小组对所需液压弯管器的结构进行设计，确保相关功能的实现和成品制作的成功率。

步骤三：液压弯管器成品制作。

根据注氮管道外径以及弯曲半径等参数，小组在所选液压弯管器中设计加入角度尺、辊轴等元件，避免人工微调时带来的不稳定因素，确保弯管弧度精确度满足要求，制作成品如图9 所示。

图9 液压弯管器成品图

步骤四：弯管弧度偏差测试。

小组选取消防改造中同型号管道（1N25），有针对性地进行50次弯管试验，并对测点进行弧度测量。试验结果分析如图10所示。

图10 弧度试验测量统计分析图

由图10 可看出，所选液压弯管器加工弧度平均值为89.8°，偏差值为0.2°，达到值偏差小于0.5°的目标要求，且弧度偏差合格率为100%。

图11 主变消防改造管道更换用时分析图

步骤五：现场实际验证。

小组人员在主变消防改造期间，对合肥分部其他变电站500 kV主变排油注氮管道更换时间进行现场测试验证。

经现场实际验证，结果表明，应用所设计液压弯管器进行管道更换加工后，单台主变管道更换所用时间平均为3.3 h，实现了对策表中单台主变管道更换所用时间缩短至4 h以内的目标。现场安装效果如图12所示。

图12 主变消防改造注氮管道现场安装效果图

6 效果检查

小组对不同主变消防改造用时进行各环节分层统计，如表3 所示。单台主变消防改造平均累计用时为37.82 h，均控制在39 h 以内。

表3 主变消防改造各环节用时统计表h

7 结束语

本次活动中，QC 小组依据5W1H 原则制定对策，通过对策实施，解决感温电缆敷设时间长和注氮管道更换时间长的症结，将消防改造用时缩短至37.8 2 h，提升主变固定灭火设施的可靠性。