紅外熱像儀帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器一、概述二、選題理由三、QC小組簡介四、第一次PDCA循環(huán)五、第二次PDCA循環(huán)六、效益分析七、鞏固措施八、體會與設想匯報提綱一、概述近幾年氧化鋅避雷器在油田電網中已大量使用，尤其是在110kV及以上電壓等級的電力系統(tǒng)中已占絕大多數。隨著氧化鋅避雷器的普遍使用，運行時間的增長，和避雷器本體通過雷電次數的增多，避雷器內部結構（ZnO）將逐漸劣化甚至損壞，突然事故的發(fā)生也將逐漸顯現和增加，這將給電網的安全運行帶來極大的隱患。為了能夠發(fā)現并檢測出氧化鋅避雷器的故障，我們使用了各種檢測方法和手段，但存在停電測量時間長，試驗電壓高，且測量結果失真等缺點。如何更準確、更安全、更及時的發(fā)現氧化鋅避雷器故障的問題擺在了我們面前，尤其是面對油田電網中數量巨大的氧化鋅避雷器，問題將會更加突出。采用紅外熱像檢測技術是在帶電運行情況下進行，由于不受電場干擾，且氧化鋅避雷器的發(fā)熱功率具有足夠的靈敏度，現場采用比較的方法是很容易發(fā)現和判斷氧化鋅避雷器出現的故障。正常運行的無間隙氧化鋅避雷器有0.5-1.0mA的工頻電流流過，且主要是容性電流，阻性電流僅占10%-20%（一般為0.1-0.3mA）。氧化鋅避雷器正常運行時要消耗一定功率，本體有輕微發(fā)熱，由于幾何分布較為均勻，外表發(fā)熱是整體性的。二、選題理由氧化鋅避雷器除制造質量不好及運行工況等因素引起的故障外，還有受潮和閥片老化故障。氧化鋅避雷器個別元件受潮表現為局部過熱，而閥片老化通常是整相或多元件的普遍發(fā)熱特征。用紅外熱像儀進行故障診斷時，根據熱像儀發(fā)現有不正常的發(fā)熱，局部溫度升高或降低，或者有不正常溫度分布，則可以判斷為異常。二、選題理由目前，油田電網中還未開展紅外熱像帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器的測試技術。此項技術能夠在氧化鋅避雷器不停電（正常運行）的情況下檢測出其運行性能的好壞，既克服了停電測試時間長、不安全和檢測周期限制的問題，同時也解決了采用測量阻性電流不準確的難題。從而大大減少停電測量的次數，在電網檢修時也可以根據前期檢測提供的數據進行有針對性的檢測，減少了現場工作量，相對延長了氧化鋅避雷器的停電測試周期。為此，紅外熱像帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器測試技術的開展和實施是十分必要和急需的。二、選題理由試驗車間QC小組，組建于2007年1月，小組由7人組成，平均年齡34歲，人均接受TQC教育30小時，現將小組成員介紹如下：單位小組名稱試驗QC小組小組性質長久注冊編號課題名稱紅外熱像儀帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器序號姓名性別年齡文化程度組內分工1男35專科組長2女33技校副組長3女34本科組員4男31技校組員5女31技校組員6女35技校組員7女39專科組員8女38本科指導9男32本科指導三、小組簡介四、第一次PDCA循環(huán)1、實際測試及數據調查統(tǒng)計小組針對用紅外熱像儀帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器的測試技術自2007年1月開展實施以來，1月-3月間在油田電網部分變電站中110kV及以上的氧化鋅避雷器（包括瓷絕緣式和復合絕緣式）進行了紅外熱像儀帶電測試，提取了大量的技術數據。并根據數據綜合測試時的環(huán)境（包括溫度、濕度、天氣），電網的系統(tǒng)電壓（A、B、C三相電壓），避雷器運行時的交流泄漏電流（A、B、C三相泄漏表指示）以及停電高壓試驗的參數，進行了細致的分析和研究，從中找出影響測試和正確判斷的幾個方面的問題。序號主要問題及影響因素頻數（次）頻率%累計頻率%1測試理論的掌握和現場實際測試經驗積累1437.237.22系統(tǒng)三相電壓的不平衡造成發(fā)熱功率的不平衡1126.363.53測試時的環(huán)境、溫度、濕度925.188.64監(jiān)測儀器的正確使用和熟練操作58.597.15其它32.9100合計42100/（1）調查統(tǒng)計如下：制表人：制表時間：2007.3.25（2）根據調查統(tǒng)計表的數據做出如下排列圖：145理論知識和實際經驗系統(tǒng)電壓造成發(fā)熱功率不平衡環(huán)境溫濕度的影響儀器的正確使用和操作其它37.263.588.697.1100頻率百分數（%）頻數（個）42制圖人：制圖時間：2007.3.25由調查統(tǒng)計表和排列圖清晰看出，在進行紅外熱像儀帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器的過程中，測試理論知識的全面掌握和實際測試經驗的積累，如何排除系統(tǒng)電壓造成發(fā)熱功率的不平衡和怎樣消除溫度、濕度的影響是主要影響因素，是開展實施好這項測試技術所必須重點解決的問題。而測試儀的正確使用和操作及其它雖然是次要因素，但也不能忽視。為此，小組進行了認真細致和多方面的討論分析，找出解決的辦法。制圖人：制圖時間：2007.3.25遇到的問題及影響因素理論知識和經驗發(fā)熱功率不平衡溫度、濕度、天氣的影響測試儀的使用和操作其它氧化鋅避雷器運行性能知識掌握不足實際測試經驗欠缺紅外測溫技術知識不足環(huán)境溫度不同，避雷器整體表面溫度不同，溫差變化大濕度不同，造成避雷器表面泄漏改變測試儀調整不當，造成測試精度低操作不當，造成數值失真避雷器本身制造工藝允許偏差，造成三相電流微小偏差測試儀電源電壓不穩(wěn)，造成測試數據偏差系統(tǒng)電壓的波動問題三相電壓不同，避雷器各相通過的電流不同3、針對以上分析，制定相應的策略表：序號存在問題對策及措施負責人完成時間預期目標1測試理論的掌握和現場實際測試經驗積累不足氧化鋅避雷器運行性能及原理知識掌握不夠組織進行系統(tǒng)理論知識學習，研究氧化鋅避雷器的工作原理、運行性能，進一步增進理性認識2007.4.28小組人員能較全面的掌握氧化鋅避雷器的工作原理及運行性能紅外熱像儀測試技術知識掌握不全面1、及時組織進行有關紅外熱像理論知識的學習和討論2、聘請專家進行理論授課、培訓學習2007.4.30對紅外熱像理論能較全面的掌握，并能進行簡單的熱像分析實際測試經驗少，避雷器的測試部位不夠準確1、針對不同電壓等級的避雷器進行實測培訓，并找出室內、室外條件下的區(qū)別2、請有關專家進行現場測試指導，測準避雷器各個部位2007.5.10實際測試能力得到很大提高，對氧化鋅避雷器的各個部位均能較準確的測量2系統(tǒng)三相電壓的不平衡造成發(fā)熱功率的不平衡問題電網電壓的頻繁波動易造成避雷器各相泄漏電流的變化，使得發(fā)熱功率變化1、在系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的時段進行測試2、對每組避雷器進行多次測量，取其平均溫度2007.5.15通過實踐的摸索和多次的總結，掌握一定的規(guī)律，較為有效的排除系統(tǒng)電壓波動的影響避雷器三相電壓不同，各相的泄漏電流不同，發(fā)熱也不同，造成誤判斷1、記錄母線三相電壓，根據不同電壓進行具體分析2、對每相避雷器測試數據進行縱向、橫向比較，找出規(guī)律2007.5.15經過系統(tǒng)的實測和數據的比較分析，找出不同電壓下的發(fā)熱功率的差別，為準確判斷避雷器的性能打下基礎3、針對以上分析，制定相應的策略表：序號存在問題對策及措施負責人完成時間預期目標3測試時的環(huán)境、溫度、濕度對測試的準確性影響明顯氧化鋅避雷器整體表面溫度因不同的環(huán)境溫度而不同，給正確判斷造成一定的困難1、準確記錄環(huán)境溫度2、調整測試儀合適的溫度測量范圍3、取系統(tǒng)測量數據進行綜合分析4、每次測試盡量在同一溫度下2007.5.20通過多次的分析比較能夠良好的排除溫度的影響，并總結出一定的規(guī)律天氣的好壞，濕度的大小使得避雷器表面交流泄漏電流隨之改變，電流造成的發(fā)熱也隨之改變1、在天氣良好的情況下進行測試2、應在濕度小于60%的情況下進行測試3、空氣鹽密度大的地區(qū)要多次測量2007.5.20通過多次的測試，對各種數據的綜合分析，找出濕度影響的規(guī)律，基本上消除表面泄漏電流對測試的影響4監(jiān)測儀器的正確使用和熟練操作測量儀測量范圍、精度調整不合適，影響測試數據的準確性及時組織學習掌握測試儀的性能、各種參數的選取等2007.4.20小組成員能全面掌握測試儀的性能、運行原理操作不正確有可能損壞測試儀，數據虛假組織進行對測試儀正確使用、熟練操作的培訓2007.4.20小組成員能夠全部熟練正確的、規(guī)范的操作5其它避雷器制造工藝的偏差造成的電流差別使得三相避雷器發(fā)熱功率略有不同進行多次測試，取其平均值，可忽略其影響2007.4.25制造工藝差別的影響能消除，不影響測試結果測溫儀電源電壓不足可造成測試精度的下降1、對電源電池進行足夠時間的充電2、測試前檢查電源電壓是否充足3、配備備用電池2007.4.26每次測試都能保證充足的電源電壓，保證測試儀的測試精度4、對策實施后效果經過第一次循環(huán)，小組成員對用紅外熱像儀帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器的測試技術有了較為清晰的認識。從測試理論到現場實際測試，再到數據的分析判斷，各方面能力都有了顯著提高。但要真正完全掌握這一測試技術，并應用于電網安全生產我們還有一定的差距，有些方面和環(huán)節(jié)都需要進一步完善和改進，為此我們進行了第二次PDCA循環(huán)。1、存在的問題經過第一次PDCA循環(huán)，用紅外熱像儀帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器的測試技術，雖然有了很大提高，已經能夠對避雷器進行初步分析判斷，但要真正完全掌握這一技術，有些問題還需要徹底解決。小組成員在一起針對這段時間以來進行的理論知識的學習和掌握，實際測試經驗的積累以及提取的測試數據進行了深入細致地分析和研究，一致認為：五、第二次PDCA循環(huán)（1）測試理論雖已形成完整輪廓，但還不夠，需要更深層次的研究。（2）實際測試經驗雖然積累了一些，掌握了一些規(guī)律性的東西，但還需要更多的實測經驗來豐富，以驗證和完善這些規(guī)律。（3）瓷絕緣式避雷器和復合式絕緣避雷器，測試結果的區(qū)別分析問題需要解決。我們針對以上問題重新制定了對策和辦法：五、第二次PDCA循環(huán)2、對策表序號存在問題對策及辦法負責人完成時間預期目標1測試理論的完整的掌握1、進一步研究氧化鋅避雷器的工作原理、運行特性以及制作原理、工藝等2、進一步學習紅外熱像測試的原理等3、把避雷器運行特性的有關理論和紅外熱像測試理論有機的結合起來2007.6.20力爭使小組成員都能掌握完整的測試理論，并進行相關的理論研究2實踐經驗的進一步豐富和積累1、在以往的基礎上進一步增加實際測試培訓2、安排計劃，對油田鹽鎮(zhèn)變、九分場變和新孤變三座220kV變電站中110kV電壓及以上等級的氧化鋅避雷器進行紅外熱像測試，提取準確的數據3、寫出實際測試結果，分析、判斷和總結報告2007.7.251、提高小組成員實際測試技能2、完善和改進現場測試手段3、進一步總結測試規(guī)律，找出標準性依據3瓷絕緣式避雷器和復合式絕緣避雷器測試溫度的區(qū)別1、對鹽鎮(zhèn)變、九分場變和新孤變三座220kV變電站中110kV電壓及以上等級的瓷絕緣式避雷器和復合式絕緣避雷器分別進行紅外測試，提取準確數據2、把瓷絕緣式避雷器和復合式絕緣氧化鋅避雷器的測試結果進行比較，并加以分析總結2007.7.251、總結出瓷絕緣式和復合式絕緣氧化鋅避雷器的不同溫度變化2、判斷分析出瓷絕緣式避雷器和復合式絕緣氧化鋅避雷器運行時的不同發(fā)熱功率和發(fā)熱效果3、對兩種避雷器的運行性能都能做出正確的判斷制定出第二次PDCA循環(huán)對策后，經過了兩個多月的實施過程，分別對鹽鎮(zhèn)變、九分場變和新孤變三座220kV變電站中110kV電壓及以上等級的氧化鋅避雷器進行了紅外熱像測試。期間小組進行了大量細致的工作，對每一個環(huán)節(jié)認真負責，嚴格把關，不漏掉發(fā)現的任何問題，對用紅外熱像儀帶電監(jiān)測氧化鋅避雷器的測試技術有了較為全面的掌握，該項技術熟練和完善程度都達到了一定的水平，小組成員掌握程度達到了100%，具備了全面入網測試的條件。3、對策實施對鹽鎮(zhèn)撫變、九省分場變犬和新孤前變三座勉220縫kV變膠電站中拴110引kV電團壓及以擊上等級跳的氧化牛鋅避雷俊器進行砌紅外熱嘉像測試存數據的較分析與發(fā)總結：（1）城鹽鎮(zhèn)變市部分1哀10k廣V及以漁上電壓愁等級氧進化鋅避梯雷器紅嚷外測試易數據及哄判斷：220剝kV電培壓等級頓：（帶覺電測試紡）狠溫度：滾24℃潔濕度：顏49%挽測試全時間：伴200房誠7.4紛.27線路名稱21P避雷器（瓷式）Ⅱ#主變側避雷器（瓷式）系統(tǒng)電壓（kV）相別實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論A35.30.96正常38.71.0正常219/√3B37.30.96正常38.50.9正常219/√3C37.20.95正常37.80.8正常218.8/√3110脅kV電群壓等級濱：（帶步電測試枕）圍溫度：亮24℃口濕度：凝49%刪測試牌時間：究200兆7.4毛.27線路名稱11P避雷器（瓷式）Ⅱ#主變側避雷器（瓷式）系統(tǒng)電壓（kV）相別實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論A36.21.1正常331.0正常112/√3B36.60.9正常33.40.82正常112/√3C37.40.95正常32.50.9正常112.7/√3分析：數事據較為真國實，符合妹規(guī)律性。（2）九喂分廠變部僑分110屋kV及以今上電壓等上級氧化鋅葛避雷器紅勇外測試數緒據及判斷鳳：220k宿V電壓等輩級：（帶柳電測試）純溫度落：25℃?zhèn)駶q度：48啦%顛測試時適間：20疼07.5蛙.13線路名稱Ⅱ#主變側避雷器（復合式）220kVⅠ段避雷器（復合式）Ⅲ#主變220kV側避雷器（復合式）系統(tǒng)電壓（kV

）相別實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論A35.51.15正常37.21.2正常35.50.7正常227.3/√3B33.90.98正常36.91.05正常35.90.65正常227.3/√3C35.11.1正常37.11.05正常34.90.6正常226.8/√3110k報V電壓等幅級：（帶懂電測試）烈溫度院：25℃紐奉濕古度：48上%暈測試時顛間：20漿07.5甜.13線路名稱Ⅱ#主變110kV側避雷器（瓷式）110kVⅡ段母線避雷器（瓷式）Ⅲ#主變110kV側避雷器（瓷式）系統(tǒng)電壓（kV）相別實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論A35.71.19正常39.51.2正常340.5正常113/√3B35.71.17正常35.71.15正常34.60.52正常113.2/√3C35.71.2正常35.71.2正常330.48正常112.9/√3分析：架數據較宗為真實辯，符合徐規(guī)律性辜。對11引0kV裂Ⅱ段母囑線避雷鮮器A相止進行?；姕y量跡時，直腔流1m稿A電壓翠為14蜓5kV掃，偏低霞，75赤%電壓躁下泄漏泥電流為益46u黑A，接辛近標準宜值（標鋸準為5賴0uA進），此答避雷器戀雖然在蛋合格范民圍內，泊但有劣皮化趨勢擦，應引置起注意燙。（3）秒新孤變朱部分1毫10k絹V及以蒼上電壓吸等級氧鳥化鋅避毫雷器紅阻外測試盜數據及縫判斷：220k狐V電壓等賀級：（帶晉電測試）摟溫度磚：27℃勉濕蝕度：51國%瓣測試時陰間：20宮07.6肅.18線路名稱Ⅱ#主變220kV側避雷器（復合式）Ⅰ#主變220kV側避雷器（復合式）220kVⅣ母線避雷器（瓷式）系統(tǒng)電壓（kV）相別實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論A36.70.8正常28.41.0正常28.41.0正常217.3/√3B36.90.8正常28.40.9正常28.41.0正常217.3/√3C36.50.9正常28.91.1正常28.10.9正常217.2/√3110k夸V電壓等庭級：（帶略電測試）鵲溫度債：25℃季濕必度：48流%辮測試時柳間：20糟07.6再.18線路名稱Ⅲ#主變110kV側避雷器（復合式）110kVⅡ段母線避雷器（瓷式）110kVⅣ母線避雷器（瓷式）系統(tǒng)電壓（kV）相別實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論實測溫度（℃）監(jiān)測器電流（mA）結論A27.80.7正常28.4正常28.6正常114.3/√3B27.80.7正常28.4正常28.6正常114.3/√3C27.80.7正常28.4正常28.6正常114.3/√3分析：數世據較為真殲實，符合灶規(guī)律性。（4）測悔試后總結①以上狂數據較辟為真實觸可信，鉛根據數凳據結果嘆進行判瓦斷與理刷論分析損基本一憲致，符虜合規(guī)律便性，測逆試的靈戀敏性較染高。②根據筒測試數醋據結果戀判斷避找雷器的預運行性雞能與停哄電電氣選試驗各均參數的械判斷結查果一致隔，用此寺技術判固定避雷洗器運行芝性能的崇好壞是宰可靠的述。根據洪大量測酸試數據匪進行的努結果分傷析，初辱步認為絕在相同嬌環(huán)境溫倍度和濕蒼度下，堤系統(tǒng)三膛相電壓雖基本平箏衡的情頃況下，武相同材涼料的各堂相避雷頃器整體蠶溫度差串別超過圓5℃以測上者應尾認為可切能存在賠異常。③以上數然據表明在漢相同環(huán)境四溫度、濕京度和系統(tǒng)巷三相電壓情基本平衡惑的條件下鋒，相同電申壓等級的僻瓷絕緣避賤雷器和復辯合絕緣式侄避雷器表絲式面整體溫殺度略有差潑別，但通高過多次測捎試，取其扶數據證實道不影響測調試判斷。④以上并數據有辦的還不叉夠準確槳，測試伏經驗還霸需要進雁一步積定累。1、間城接效益尖：目前雞油田電騰網中氧系化鋅避史雷器的只測試中罷還未開麻展此項螺測試技引術，此劑項技術析的開展佳填補了些電網測然試技術忍的空白況，并大悼大提高掉發(fā)現電四網中氧斷化鋅避眾雷器故臭障的準帝確性和均及時性施。從避蓋免氧化圍鋅避雷趣器發(fā)生挺突然事偉故造成也電網停折電，保做障電網塘安全運響行的角閣度來看狀，其意盼義是明刊顯的，絨其經濟寇效益是鋪巨大的駁。2、直接油經濟效益廚：若此項播技術全面蠶開展實施顛，應用到徒電網氧化釋鋅避雷器厘測試中，歇可減少避票雷器停電帽測量次數躍，相對延特長避雷器例的檢測周子期。以1群10kV兵及以上電