应用鱼刺图法现场快速查找检修输变电设备故障探究

何益祥

（国网巢湖市供电公司，安徽 巢湖 238000）

1 输变电设备故障检修程序

输变电设备虽然有定期维修和状态维修等预防故障措施，但故障还是不可避免产生，往往会产生停电，如果不能及时诊断查出原因并快速检修，对人们生活、企业生产将产生一定的影响，甚至给企业造成较大的损失[1]。常用的输变电设备故障检修程序如图1[2-3]。

图1 输变电设备故障检修程序

从图1 可看出故障报警是系统自动完成，相关检修人员到现场查找故障还需要仪器和人工分析判断相结合来完成。虽然目前处于大数据时代，从统计分析的角度，某种故障及故障原因出现频率的多少有一个统计规律，但具体到某一个故障设备还是有很大的个性和不确定性[4]，因此，人工分析判断是否及时、准确，直接影响检修效率，判断除了经验外，还必须要有一定的科学方法，鱼刺图法能助于判断，具有适用面广、直接、简单等特点。

2 鱼刺图法原理及绘制方法

2.1 鱼刺图法原理

鱼刺图也叫鱼骨图、因果分析图、因果图、特征图或树枝图，是由日本管理大师石川馨提出，故又名石川图。是一种逐步深入研究和讨论分析问题的图示方法，按照产生故障问题原因，采取头脑风暴法，把能想到可能原因全部列举出来，按由大至小顺序，分为主干（问题）、大枝（大要因、大骨）、中枝（中要因、中骨）、小枝（小要因、小骨）、细枝（细要因、细骨）来表示，这样就可一目了然地观察出导致故障问题的原因，并以此为据，制定相应的检修对策。鱼刺图结构如图2。

2.2 鱼刺图法问题分析

应用鱼刺图法分析问题原因可按以下方法步骤进行：

（1）针对问题点，选择层别方法。

对于工程可从“人、机、料、法、环”等；对于管理类问题可从“人、事、时、地、物”等，应视具体情况决定。

图2 鱼刺图结构

（2）按头脑风暴分别对各层别类别找出所有可能原因。

（3）将找出的各原因要素进行归类、整理，明确其从属关系。

（4）分析选取重要因素。

（5）检查各要素的描述方法，确保语法简明、意思明确。

问题分析要点：

（1）确定大枝时，按专业、场景、类型等具体情况决定。

（2）大枝必须用中性词描述，不说明好坏，中、小要因必须使用能实现价值判断的描述。

（3）应尽可能多而全地找出所有可能原因，而不仅限于自己能完全掌控或正在执行的内容，对人的原因，宜从行动而非思想态度面着手分析。

再次，区块链可保证智能IoT交易的安全可信。随着人工智能领域的异军突起，IoT技术也朝着智能化的方向发展，智能化设备将满足更加人性化的需求，而价值互连与智能传输将会成为新型IoT技术的一大特色。基于区块链的去中心IoT安全增强技术将极大程度地保障智能设备间交易的安全性，防范双花攻击与恶意欺诈，推动IoT智能经济的健康稳定发展。

（4）中要因跟特性值、小要因跟中要因间有直接的原因-问题关系，小要因应分析至可以直接下对策。

（5）如果某种原因可同时归属于两种或两种以上因素，请以关联性最强者为准，必要时考虑三现主义：即现时到现场看现物，通过相对条件的比较，找出相关性最强的要因归类。

（6）选取重要原因（因素）时，不要超过7 项，且应标识在大枝的最末端。

2.3 鱼刺图法绘制方法

鱼刺图绘制过程一般由以下步骤组成：

（1）由问题负责人召集与问题有关的人员组成一个问题分析组，该组成员必须对问题有一定深度的了解。

（2）问题负责人将拟找出原因的问题写在黑板或白纸右边的一个三角形框内，并在其尾部引出一条水平直线，该线称为鱼脊（干枝）。

（3）工作组成员在鱼脊上画出与鱼脊成45°角的直线，并在其上标出引起问题的主要原因，这些成45°角的直线称为大骨（大枝）。

（4）对引起问题的原因进一步细化，画出中骨（中枝）、小骨（小枝）……，尽可能列出所有原因。

（5）对鱼刺图进行优化整理。

（6）根据鱼刺图进行讨论。

从上述阐述可知：鱼刺图绘制首先针对问题点（主干），选择层别（大枝），对各层别进行归类、整理，明确其从属关系，找出所有可能原因（中枝、小枝、细枝），进而采取淘汰法分析最有可能产生的原因。鱼刺图不以数值来表示，不处理问题，而是通过整理问题与它的原因的层次来标明关系，因此，能很好地定性描述导致问题产生最有可能的原因，避免走弯路而浪费时间。

3 鱼刺图法在输变电现场查找设备故障原因应用

任何一种质量问题的产生，一般都是多种原因造成的，输变电设备故障也是如此。人机料法环是全面质量管理理论中影响产品质量的五个主要因素。从制造运行产品或设备的工程角度，人指涉及到的人员状况；机指制造或运行产品设备状况；料指所使用的原材料状况；法指所使用的方法；环指产品制造、运行过程中所处的环境等。输变电故障查找分析也可从这五个因素入手，但其五个因素因行业、专业、设备、阶段、故障类型的不同涵盖内容有很大不同。对输变电设备故障而言，人的因素包括操作技能水平、是否经过培训交底、对仪器设备的掌握和熟练程度等；机的因素包括设备的使用年限、设备保护情况、设备性能状况等；料的因素包括设备零部件的耐久性、原材料的质量、零部件间的匹配情况等；法的因素包括安装或组装的方式方法、工艺标准执行情况、安装或组装方案的可行性、可靠性与先进性等；环的因素包括设备位置及设备运行周边环境等[5-7]。

图3 某断路器间歇性跳闸故障排查鱼刺图

如某供电公司的控制中心所管辖的某变电站的断路器有间歇性跳闸故障，检修班组接到通知后，立即安排专业人员到现场排查并检修故障，通常检修人员首先进行必要的安全维护和防护，然后按照由大到小、由整体到局部按顺序逐次排查，直至发现故障原因，最后检修或更换零部件、设备等，必要时还要请设备提供厂家来现场排查，往往排查到后来发现仅仅是一个小的原因引起的故障，检修起来本可以很简单，但花费了很长时间，且检查内容针对性不强，如何快速排查故障原因并检修，是值得探索的问题。利用鱼刺图法排查此断路器间歇性跳闸故障思路如图3。

该断路器间歇性跳闸故障通过上述鱼刺图，经过分析知排除人的因素和方法因素；配件材料因素中虽有部分配件老化和磨损，但不至产生故障；设备因素中零配件组成虽然质量优劣不同，但还能正常使用，因此，发生故障的最大可能是环境因素造成，经对现场环境的调查，断路器在室外高空，设备及电缆等没有动物对其破损，但当日风力较大，是否由于风力引起的接触不良……经过各项排除，最终发现室外高处开关经常分、合，且开合时撞击力很大引起螺帽松动，在风力作用下出现间隙性接触不良，从而实现了快速排查与检修，避免了不必要的检查。

4 结束语

输变电设备会受到各种不确定因素的影响，导致区域停电。为应对这些突发事件，本文提出一种输变电设备故障快速排查检修方法：鱼刺图法。该方法需要全体人员集思广益，在友好、平等、宽松的环境下充分讨论，使每个成员的意见都能完全表达，把可能发生原因列举越详细越好，保证鱼刺图正确做出，防止将原因、现象、对策互相混淆，以保证鱼刺图层次清晰，做出精准地判断。本文虽以输变电设备故障排查检修为例，但该方法的应用范围不局限于此，且分析的问题不同，鱼刺图中大枝、中枝、小枝、细枝内容也就不同。针对具体问题做具体分析，该方法可为分析问题、解决问题提供一种简便的手段和思路。