“自主监造”把好入网关健全设备质量品控体系

2016-01-09广州供电局

电力设备管理 2016年2期

广州供电局

一、工作背景

随着广州电网的快速发展，入网设备数量也快速增长。统计至2016年7月，变电设备方面，广州供电局拥有110千伏及以上变电站311座，变电容量7430.75万千伏安，组合电器1123个间隔，互感器6708相，高压开关柜12946台；输电设备方面，35kV及以上电压等级输电线路共计759回，输电线路总长度为7062.134km，架空线路总长度6037.465km,电缆线路总长度1024.669km；配电设备方面，公用中压线路5050回，架空线路9851.84km，电缆线路23740.85km，公用配变38638台，专用配变49898台。

随着设备数量和类型的迅猛增长，设备质量问题特别是GIS、电缆附件和高压开关柜等问题较为突出，运行中出现了一系列故障和缺陷，给电网安全运行和供电可靠性造成一定影响。例如，GIS设备2010～2015年故障率大幅度上升，平均故障率0.24次/百间隔·年（2015年达0.44），是国际大电网会议统计数据平均值的2.4倍，是南网平均水平的1.7倍，严重影响广州电网运行安全。

针对设备质量问题带来的生产安全挑战，广州供电局自2011年着手抓好设备品控工作体系建设，对输变电主设备，大力推进自主监造，打造监造人才团队，建立设备物资出厂放行机制；对配电设备，建设配网设备质检中心，加强设备质检工作。经过多年发展，设备品控工作体系已日趋成熟，有效运转，一大批设备质量问题及早得到发现和解决，有效提升了设备质量水平。

二、设备质量品控工作体系建设

1.通过“自主监造”把好设备入网关

打造自主监造人才队伍。设备监造方面，我局已实现从“委托第三方监造为主”转变为“自主监造为主”、从“全面监造”转变为“关键点监造”的监造模式转变，组成了以我局电力试验研究院为组长单位，试验、运行等相关生产单位共同参加，按照南方电网公司品控制度（W、H、S）开展工作的“监造项目部”。监造项目部内各部门积极发挥各自专业优势，形成技术互补与优势互补，不断提升我局监造团队的综合实力。为持续提升监造人员技术水平，提高自主监造能力，广州供电局开办电力设备监造培训班来培养人才，邀请行业技术专家进行讲座，组织人员到变压器制造厂参观学习，对变压器、GIS设备、电缆、10kV开关柜自主监造关键点进行全面系统学习交流。目前，我局监造技术团队共有173人。

通过制度流程建设提升监造规范化水平。制定了《广州供电局变压器监造技术导则》等31份编制技术标准、《GIS自主监造见证表单》等33份作业表单。负责编制了中国南方电网新型状态监测装置、10kV柱上开关成套装置、10kV SF6环网柜、10kV电缆附件等二级物资的送样、到货及专项抽检标准。

建立设备出厂放行机制，提升设备质量管控水平。在当前监造设备出厂工作环节中，仅凭是否通过出厂试验作为能否发货的依据，对监造过程中发现的问题是否得到有效处理未进行统一梳理，未形成有效的、规范的设备出厂放行机制。为提高新入网设备的质量综合把控，加强对供应商的约束力，供电局建立了设备出厂放行机制，改变出厂试验作为出厂放行单一标准的现状，综合考虑设备在监造过程中发现缺陷的处理、出厂试验、技术规范执行等多方面情况，作为设备能否出厂的判据，确保设备监造过程中发现的缺陷均得到妥善处理、技术规范得到有效执行等工作要求。针对10kV开关柜质量问题多发的情况，对未经过运行检验的新购置的开关柜，为避免设备批量到货后才发现质量问题并进行处理的被动局面，建立了供应商首先进行样机制造、经供电局监造团队验收合格后再按照样机进行批量生产的管控策略，有效提升了新入网设备的质量管控。

2. 对标国际先进，建设运营配网设备质检中心

广州供电局通过与国际先进供电企业东京电力公司对标发现，其1998年即成立了电力配技中心，在加强器材质量管理、设备信息收集和发布、配电器材相关技术维护方面发挥重要作用。同时,供电局也面临配网设备制造技术门槛较低，生产厂家众多，制造工艺和选材参差不齐，部分未达技术标准的设备进入电网运行的问题。据统计,配网新投运设备的缺陷故障较多，投运5年内即发生缺陷故障的设备占同期总缺陷故障设备的65%。有必要建设配网设备质检中心，将设备资产管理关口前移。

2011年6月广州供电局启动配网设备质检中心建设，2012年7月建成投运，2013年12月完成二期建设，经过多年发展，已成为南方电网公司首个“装备先进、覆盖面广、自动化程度高”专业化的配网设备质量检测中心，获得CNAS中国合格评定国家认可委员会的国家实验室认可及ISO9001质量体系认证。中心可开展送样检测、到货抽检、技术研发、运行评估、退役鉴定、故障分析和技能培训，配置了变压器/电缆屏蔽室、冲击电流试验系统、综合环境实验室、移动抽检平台等366台试验设备，具备对43类设备852个项目检测的技术能力，实现对配网一次设备到货抽检项目100%覆盖。器材检验团队共有10人，其中硕士研究生5人，申报了57项专利， 42项专利已获授权。

三、工作成效

在主网设备监造方面，对220kV及以上电压等级变压器、GIS、110kV及以上电压等级电缆及电缆附件、计量设备，以及特殊或新型入网设备进行自主监造，在设备制造、安装环节发现大量质量问题，及时在投运前予以解决，消除了设备故障隐患。例如，2015年变压器共发现质量缺陷43项，其中重要绝缘缺陷4项。GIS设备121项问题，其中放电击穿15项，机械性能异常11项，局放超标问题2项，零部件脏污毛刺问题29项，气密性问题33项，生产环境及设备防护问题6项，外观/结构不良17项，装配问题6项，电气性能异常2项，气密性问题及零部件脏污毛刺最为突出，其次为外观/结构不良及放电击穿问题。16台10kV开关柜存在质量问题，包括接地连续性不合格、防护等级不合格和合闸弹跳不合格。

在配网设备质检方面，自2012年7月至2015年12月，完成34类3719台设备材料质检，包括34类3275台设备材料到货抽检，发现缺陷604台，缺陷率18%，其中重要缺陷为315台，重要缺陷率9%；5类43台设备运行评估，发现缺陷36台，缺陷率83%，其中重要缺陷29台，重要缺陷率67%；6类85台设备材料的专项抽检，发现缺陷51台，缺陷率为60%；10类151家供应商316台设备送样检测，不合格85家，不合格率为56%。对配变、电缆及附件、开关柜、柱上开关等15类设备开展246起故障分析。

统计2012年7月至2015年底配网设备重要缺陷率和绝缘故障率变化趋势，可以发现到货抽检中设备重要缺陷率和绝缘故障率呈整体下降趋势，说明加强质量检测对督促供应商提高设备质量发挥了积极作用。

在做好生产工作的同时，广州供电局依托配网设备质检中心积极开展技术服务工作，已完成国标编制1份（送审）、南网技术标准20份和广州局技术标准23项。对泰国MEA电力公司、昆明供电局等开展配网设备状态监测、新技术在配网设备试验、检测等领域内的研究及应用培训；承接广东省电力行业配电试验技能竞赛培训、广州局配网技术人员试验技能培训、新员工入职培训等任务，对15批342人次开展了检验技术和故障分析技术培训。海南电网、深圳供电局、昆明供电局、东莞供电局、佛山供电局、陕西电科院、厦门供电局等同行先后前来调研学习，质检中心的建设运行经验在网内外得到复制推广。

四、典型案例

1.加强GIS设备监造，成功发现处理多次质量问题

通过不断分析汇总GIS 监造过程中发现的各种质量问题，根据中国南方电网公司反事故措施，参考国家电网《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》的相关要求，我局在GIS 监造工作中除开展常规检查外，还从以下几个方面进行了严格控制，从而实现对设备质量的有效管控：断路器、隔离/接地开关出厂试验时应进行不少于200 次的机械操作试验，以保证触头充分磨合，200 次操作完成后检查触头、触指磨合与对中情况并彻底清洁壳体内部，再进行其它出厂试验；GIS 出厂工频耐压与雷电冲击试验中，如发生放电现象，不管是否为自恢复放电，均应解体或开盖检查、查找放电部位，发现有绝缘损伤或有闪络痕迹的绝缘部件均应进行更换；252kV 及以上设备进行正负极性各3 次雷电冲击耐压试验；对于重要GIS 设备，试点抽样关键部件进行检测。

（1）原材料及外购件质量不佳

1）某220kV GIS进行2#、11#间隔母线气室气密性试验时，1M 对接处有一处密封面漏气，测试结果超过测量仪器量程。打开密封位置后发现胶圈多处有受损现象，说明胶圈质量存在问题。厂家对胶圈进行更换，并对壳体对接处进行打磨处理。

2）220kV GIS隔离刀闸触头镀银层质量问题。对 A7间隔下母线A 相隔离刀静触头触指及CT 与断路器气室绝缘盆连接导体镀银层进行了厚度及附着力检查。检查发现，在所有8 个触指中有2 个触指镀银层厚度不满足厂家内控要求（8μm），最薄处其厚度仅为1.735μm；1 个触指存在镀层热震试验脱落现象，不符合GB 12306 中11.5.8 中要求热震试验后“镀层应无起泡或分离现象”的要求。CT 与断路器气室绝缘盆连接导体镀银层存在一处厚度不满足厂家内控要求现象，最薄处厚度仅为1.655μm。处理结果：厂家加强了对外购镀银件的质量控制，并对乌洲站 220kV GIS 全部镀银件进行了更换。监造人员对更换后的镀银触指进行了检查，结果符合要求。

（2）设备生产环境控制不力

例如，220kV GIS 气室塑料异物遗留问题。A8 间隔GIS 断路器200 次操作试验后进行开盖检查发现A8 间隔B 相断路器后端盖气室内有一颗小塑料钉。对该塑料钉进行分析发现，该异物来自于气室清理使用的酒精壶。装配人员在进行气室清理时将该异物遗留在气室内部。处理结果：厂家对生产环境控制进行严格要求，后续未发现同类问题。

（3）设备生产工艺体系缺失及执行不到位

1）220kVGIS 隔离开关触头异物遗留问题。隔离开关 200 次操作试验后对1#主变间隔检查发现，1QS 隔离开关A 相、B 相动触头下端遗有流质干涸后物质，半透明、较硬。经查该物质为动触头导体管内流出，聚积于A 相、B 相动触头下端，未流入静触头。处理情况：监造人员要求厂家解释该问题产生原因，以及对产品质量的影响。厂家出具了《关于220kV永福工程动触头流下厌氧胶问题的原因分析及解决方案》。方案提出，造成该现象的原因是在实际装配过程中，由于个别车间工人在装配过程中粗心大意，在装配绝缘拉杆与动触头螺纹连接处涂抹厌氧胶的过程中，厌氧胶涂抹过量，导致厌氧胶沿动触头内壁流下，在动触头沿面形成固体物质。由于厌氧胶工作温度为-55°～155°，设备在运行过程中，动触头表面温度远远未达到厌氧胶工作温度的上限，所以当厌氧胶凝固后，不会产生融化现象，也不会对设备运行产生影响。但为了进一步加强对产品质量的控制，厂家对在生产车间的直角隔离设备逐一进行排查，若发现有厌氧胶流下的，在车间进行处理，从源头上保证产品的质量。今后在对直角隔离的装配过程中，要求班组严格按照工艺来涂抹厌氧胶，在确保厌氧胶不会下流后再继续进行装配作业，从而避免由于厌氧胶涂抹过多造成其下流事情的发生。处理结果：厂家安排生产人员更换不合格部件，处理后合格。

2）220kVGIS 刀闸触头磨合不均匀问题。隔离刀闸 200 次操作试验后，内窥镜检查发现3#母联间隔1QE 隔离开关三相都存在静触头疑似部分触指未能与动触头接触；后再次从观察孔检查确认3#母联间隔1QE 隔离开关B相存在静触头疑似8-10 个触指（共30 个触指）未能与动触头接触。处理情况：要求厂家制定方案对该问题进行彻底检查，在消除设备质量隐患前项目全部工作暂停。经双方协商，决定对3#母联间隔解体检查所有接触子磨损情况，检查所有刀闸同心度，检查所有气室洁净度，检查断路器200 次操作后灭弧室内是否存在金属残留物。随后，自主监造人员对3#间隔解体检查，一共拆解了3 相断路器、6 相隔离开关、6 相接地开关，其中发现有4 个相隔离开关存在异常，分别为B 相1QS、C 相1QS、A 相2QS、C 相2QS，都存在触指接触不均、偏心问题。通过对问题设备的装配记录与厂家内部调查得知，造成该问题的主要原因为个别装配工人未按照厂家工艺要求使用工装进行刀闸装配。针对该问题，在监造项目部要求下，厂家对工人进行了更加严格的要求与管理。同时，厂家制定了《220kV 关键过程控制点及检查方法》，额外对以下工作进行了检查：

断路器装配阶段：灭弧室下部装配回路电阻测量；断路器大喷口至罐体上面距离；断路器推杆找正。

隔离开关装配阶段：隔离开关回路电阻测量；隔离开关中间触座装配找正；直角隔离开关插入深度及开距；导体表面质量。

总装阶段：总装重要安装尺寸测量；总装安装小机构连杆；紧固螺栓力矩。

处理结果：厂家按照方案对问题零部件进行了更换，并重新进行200 次操作与检查，处理后问题已消除。

2.监造中发现110kV变压器试验不合格、绝缘件受污染

某110kV变压器出厂试验进行短时感应耐压带局放量试验时发现高压B相局放量与协议不相符（现场实测：4000-9000pC，协议要求＜100pC），在耐压阶段（200 kV）出现放电跳闸。变压器吊罩检查发现B项高压线圈端部绝缘、大角环、绕线内外角环有放电痕迹。分析原因是绝缘件受到污染引起，厂家更换受损受污绝缘件后，出厂试验合格。