QC成果电力1

前言

随着电力系统向大机组、高电压和跨省全国联网的现代高科技大电网方向发展，电力系统专用通信电路上传输越来越多的电网安全稳定运行的实时数据和生产管理信息。科学技术进步，大规模集成电路等微电子元器件在电力通信设备中广泛应用，一方面使电力通信设备功能和性能明显提高，设备自身故障大为降低；另一方面其工作耐压低、抗强电磁干扰性能弱的特点在电力系统强电磁场的特殊环境下，对精密的通信设备造成危害日趋严重，使通信设备故障率依然居高不下。其后果不但损坏了昂贵的设备，更严重的是造成电力通信中断，使支撑现代化电网运行的继电保护、安全控制、调度自动化等实时信息中断，危及到电力系统安全稳定运行。所以在新的技术条件下，降低外界因素造成电力通信设备故障，是电力通信人员面临的新课题。

(1)过电压:在电气设备或线路上出现高于正常工作的电压。因雷电引起过电压称为“雷电过电压”；

高压电网异常操作、负载剧变、断线、接地、短路等故障而引起的过电压称为“强电过电压”。

0 小组概况

1、小组名称：通讯班QC小组

2、成立时间：1995年3月

3、本次课题：降低电力通信设备故障率

4、登记注册号：

5、课题类型：现场型

6、活动时间：2002年4月至2002年12月

7、活动次数：活动期内每月2次，出勤率98%

8、小组历年活动情况：

小组成员一览表

P1 选题理由

P2 现状调查

调查（一）

为了掌握活动的一手资料和保证资料的准确性，小组成员对2001年1月至2002年4月（共计16个月）的值班日记和故障处理登记簿中的所记录的各类故障进行分类调查统计。

通信设备故障调查表

N=38

调查跨度:2001年 1月至2002年4月 调查者： 日期 ：2002年4月30日

制图：时间 : 2002年4月30日

通信故障排列图

调查（二）

为了进一步调查近年来通信设备故障情况，根据多年的通信设备故障记录统计资料，继续进行纵向调查，对各年过电压（主要是雷电过电压和强电过电压）造成通信设备故障占年度设备总故障的比率进行统计分析。

多年过电压故障占设备总故障比率表

调查者: 日期 :2002年4月10日

98年度99年度2000年度2001年度

绘图：时间：2002年4月10日

多年过电压故障占设备总故障比率示意图

从以上横向和纵向调查中发现：

A、由于大规模集成电路等科技含量高的元器件在通信设备中大量应用，设备元器

件自身内在故障明显下降，但其工作电压低，抗干扰能力差的弱点，在电网强电磁场环境下更易暴露，使外界因素对设备危害造成故障逞逐年上升趋势；

B、当变电所附近出现雷电或电网强电异常时(主要是单相接地故障时地电位升高的

反击)，瞬间强大的过电压、过电流和电磁感应往往使常规的防雷保安器失去保护作用，同时危害多台通信设备，造成设备大面积损坏的恶果；

C、在2001年度调查周期内雷电和强电过电压造成通信设备故障台次占设备总故障

台次70%以上，影响了电力系统通讯的安全畅通。

P3 目标值的确定

制图：时间：2002年5月3日

2．目标值的设定的依据：

A、由于电力通信专用网传送的电力系统运行的实时数据和信息极为重要，雷电和

强电过电压对通信设备的损坏将直接危及电网安全稳定运行，所以各级领导重视，活动的时间、费用和人员配合容易落实。

B、班组开展QC活动多年，经验丰富，成果显著，有较强的组织实施能力，小组

成员专业素质强，有一定的防雷电和防强电过电压的理论知识和实践经验，本次课题目标值的实现在组织上、技术上是有保证的。

C、把活动目标值的过电压故障定为总故障的20%以下，已考虑到过电压对电力通

信设备影响理论上的复杂性和实践中探索性，是比较切合实际情况；通信设备故障率≤3%是电网标准通信站要求，通过努力目标是可以实现的。

P4 分析原因

从现状调查统计的结果可以看出，近年来，雷电和强电过电压造成通信设备故障所占比例相当大。为此，小组成员集思广益，畅所欲言，按照人、机、料、环、法、测等6大因素进行分析。从中我们发现雷电和强电过电压二者对通信设备危害的形式虽然不同，但造成设备故障的因素基本相同，其实质是一样，所以利用因果图绘出过电压时通信设备故障的所有因素。

绘图：吴飞龙时间：2002年5月5日

因果分析图

P5 确定主要原因

对原因分析中12个可能对通信设备造成故障的末端因素，小组成员分工负责，进行逐条鉴别确认，排除影响不大的原因，找出确实对通信设备故障产生影响问题的主要原因，为小组进一步活动制定对策提供可靠的依据。

要因确认表

P6 制定对策表

为了小组目标值的实现，针对经过“要因”论证后确认的高、低压电缆同沟敷、钢绞线感应电压大和施工不规范三个主要因原，采用头脑风暴法，让小组成员充分发表自己的意见和想法，并对各种见解进行进一步评价、论证，归纳出如下实施对策表。

对策表

制表：时间：2002年5月10日

D 对策实施

办公楼与林中变电所通信音频电缆全长近3Km，利用就近的10KV 实施1

高压输电力线路的杆塔资源进行同杆架设，工程由莆田局外请施

工队实施。由于施工队伍凭自己经验，按电信部门习惯进行施工，音频电缆投入运行后来通信终端设备故障时有发生。鉴于施工队伍性质复杂，QC 小组按对策措施计划，要求施工队对钢铰线进行接地时，施工部门以要增加材料、人工费及电信部门线路都没有这样作为由，不予接受，使本方案实施一度陷入困

实施2

挫折

惊喜

境。我们反复说明了在电力高压线路下同杆架设音频电缆和电信部门单独路由线路所处的电磁环境的根本不同，强调高压线下悬挂音频电缆的钢绞线进行接地的重要性和必要性。后经领导协调，施工部门最终按照通信人员的要求，对钢绞线每隔200米左右重新进行接地，接地网电阻改造后，现场实测均符合≤15Ω的技术指标要求，使小组活动方案终于得到了实施。实施后情况如图所示。

方案1实施示意图

随后7月份的一次台风袭击时，林中变电所多条10KV 电力线故障跳闸，

架设音频电缆的电力线7#杆附近钢绞线接地引下线熔断，部分设备接口盘不同程度受损。这说明过电压时对地扩散电流之大超过我们预计，

经讨论后采用规格φ10m/m 的镀锌圆钢筋替代原截面积35mm2接地引下线，并采取措施继续改善接地电阻，后来类似过电压情况时，都未发生接地线熔断现象。

一个县级电力调度单位以同样方式架设一条到林中变电所的音频电缆，由于吊线没有分段接地，此后2次线路过电压时，都造成相关通信终端设备损坏，音频电缆不同程度报废，而本部门通信设备运行正常，安全畅通。

220KV 林中变电所是一所大型变电站，由于平面布置限制，继电保

护室和通信楼微波机房之间有200多米的距离，原保护信号通过普通音频电缆连接到微波设备后，经通信机房数字微波设备与华

能福州电厂实现保护信号双向微波传输。实践证明，普通音频铜芯电缆在

变电所强电磁场环境中受过电压电磁干扰严重。QC 小组结合微波高频保护相关设备改造，在有关部门支持下，采用了抗电磁干扰性能强的光纤电缆设备替代原来在高压电缆沟内的250米音频电缆，并在通信传输设备和继电保护装置侧增加了

结论：电力线路过电压时，通信设备达到0故障目标。