【摘 要】文章结合计划—执行—检查—处理(PlanDoCheckAct,PDCA)循环、风险矩阵理论,构建“组织管控+全流程管控+风险管控+保障机制”四位一体的质量管控体系。体系覆盖设备出厂至投运前全阶段,明确关键工序风险等级与管控措施,提出“三级检查+第三方抽检”与智能化监测方案。实践显示,该体系可使高压设备安装合格率超过98%、返工成本降低80%,保障电网的安全运行。
【关键词】高压电力设备;安装质量管控;PDCA循环
引言
高压电力设备安装质量事关电网安全运行。据2024年数据统计,由于高压电力设备安装质量问题造成的电网故障共283起,在电网故障总数中占比高达18.7%[1]。国家电网公司于2023年出台电力设备安装质量监督指导手册,明确要求大容量电力设备安装关键点的合格率不低于98%,并实行“可追溯、可追责”的责任倒查制度保障安装质量。
一、高压电力设备安装质量管控理论
(一)核心概念界定
高压电力设备通常是超过110 kV的电气装置,如高压设备和高电压、大容量的开关设备及电机等。一般包括:采用油浸式变压器(至少35 kV/2.5 mm的击穿强度)、气体绝缘金属封闭开关设备(GasInsulated Switchgear,GIS)(额定绝缘电阻在1 000 MΩ以上)、电流互感器(最大误差不超出±0.5%)。安装要求以“绝缘性能稳定、密封性好、准确性高”为质量标准。高压电力设备的品质把控包括工厂检验、运输检验、到货验收,直至最后应用前,核心是采取“预防性控制—过程性控制—确认性控制”把控安全和品质。
关键质量指标可量化为四类:绝缘性能,如GIS设备局部放电量小于等于10 pC;机械精度,如变压器本体水平度偏差小于等于1‰、GIS设备同轴度偏差小于等于0.5 mm/m;接线可靠性,如螺栓紧固力矩偏差小于等于±5%设计值;密封性能,如SF6设备年泄漏率小于等于0.5%。
(二)相关理论分析
PDCA循环法有4个步骤:第一阶段是计划阶段,根据项目特性设定目标,如220 kV项目就有“关键操作一次性成功率达到99%”的目标,并制订GIS设备安装管控办法;第二阶段是执行阶段,运用“技术引领,动态监测”实施该办法,如变压器真空注油时应用传感装置进行检测真空度;第三阶段是检查阶段,对比实际和计划指标,如果发现超出标准螺丝扭矩3%时,找出存在问题的原因;第四阶段是改正阶段,优化工艺,如将“用蛮劲拧”改为“逐步用力确保扭矩”的方式[2]。
采用风险矩阵法进行工作步骤的风险评估。例如,变压器真空注油的操作,原统计情况出现该工艺标准未达到率8%(3级的危险率),影响绝缘问题出现的可能性为0.8%(4级的后果等级),该项工作被评估为“中”风险,采取的措施是“实时监控真空度和专业人员现场监管”。同样,高压套管的安装(为16分属于高风险)、SF6气体充气(为8分属于中风险)需要备件、SF6气体充气(为8分属于中风险)每隔30分钟记录纯净度数据。
“全过程控制”理念以“人、机、料、法、环”五大要素为支撑:在人员要素方面,持证上岗员工的操作失误率比无资质人员降低70%;设备要素要求使用精度达±3%的扭矩扳手,并严格执行年度校验制度;材料要素规定绝缘部件必须符合GB/T 11021标准,且进场前需进行介质损耗值抽样检测;方法要素明确变压器定位应采用“四点同步提升”工艺,防止设备本体结构变形;环境要素则要求在空气湿度超过85%时自动启动除湿装置,为绝缘部件提供可靠的防潮保障。
二、高压电力设备安装质量管控现状与问题分析
(一)行业现状调研
通过5个不同地区的调查,分别对东部地区(江苏省)220 kV变电站、西部地区(四川省)110 kV变电站和北部地区(辽宁省)500 kV变电站进行了问题的分析。这5个地区的质量问题具有区域差异:东部地区是由于技术成熟,合格率为89%,但是不同厂家的设备联接出现了问题,如GIS的对接精度超过了0.8 mm;中部、西部地区由于人员素质的影响,合格率仅为76%,新员工的培训时间只有15 d(相比行业要求的30 d的时间太少),操作性的测试比例不到20%;东北部地区由于气温较低(-25℃),使得密封剂失效,设备封堵出现问题的比例较其他三个地区高出23%。


