降低整流變故障率

云景林紙股份有限公司降低整流變故障率紙漿廠電儀QC小組2010年10月15日發(fā)表人：黎祥前言

紙漿廠是云投云景林紙股份有限公司的一個主要生產(chǎn)單位，整流變是紙漿廠的一個主要的輔助工段，CLO2供給的正常與否，直接影響著紙漿廠紙漿白度是否達標，在公司的生產(chǎn)經(jīng)營中占據(jù)著舉足輕重的地位。我廠的電氣技術(shù)員主要負責對生產(chǎn)線上各類電氣設(shè)備的定期檢修和日常維護。近年來隨著產(chǎn)量的逐步提高，以及紙漿品種和規(guī)格的增加，整流變電氣故障頻繁，影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。為了提高生產(chǎn)率，我們小組以“降低整流變的故障率”為課題開展活動。通過小組的一系列活動，降低了整流變電氣故障停機時間，使得我廠的紙漿質(zhì)量大幅度提升，為公司提質(zhì)增效做出了貢獻。一、QC小組概況小組名稱云景林紙紙漿廠電儀QC小組成立時間2010年4月課題名稱降低整流變的故障率注冊時間2010年4月注冊編號KG2010-111-1課題類型攻關(guān)型組長吳應祥平均TQC教育時間平均16小時/人活動頻率每月1～2次小組成員姓名性別年齡文化程度技術(shù)職稱職務(wù)吳應祥男34大專電氣助理工程師組長豐國章男34大專電氣工程師診斷師明華男32大專電氣助理工程師副組長饒明順男33大專電氣助理工程師組員李榮祥男34大專電氣助理工程師組員吳應平男32大專電氣助理工程師組員張光華男33大專電氣助理工程師組員周俊男30大專電氣工程師組員黎祥男28大學電氣助理工程師組員

制表人：黎祥制表時間：2010年4月二、選題理由生產(chǎn)需求癥結(jié)課題整流變的故障率為0.3%，即故障停機時間不超過130分鐘/月。2010年1-4月份整流變電氣故障停機時間平均為197分鐘/月，其故障率為0.47%。降低整流變的故障率三、活動計劃

活動項目5月6月7月8月9月10月責任人現(xiàn)狀調(diào)查全員確定目標吳應祥分析原因全員要因確認全員制定對策全員對策實施全員效果檢查豐國章鞏固措施全員計劃：

實際：四、現(xiàn)狀調(diào)查

2010年1月－4月整流變的電氣故障時間統(tǒng)計表如下：月份項目1月2月3月4月平均整流變電氣故障停機時間（分鐘）250190140210197

2010年1月－4月整流變的電氣故障停機時間折線圖如下：由表可見，3月份控制較好為140分鐘/月，接近廠部目標130分鐘/月。五、確定目標197分鐘/月130分鐘/月歷史性查看2008年的生產(chǎn)記錄，發(fā)現(xiàn)二氧化氯整流變的月平均故障率為0.3%，可見制定的目標合理可行。領(lǐng)導重視車間積極參與小組活動。從思想上、行動上落實，人員力量得到保證。基礎(chǔ)性小組成員由電氣工程師、電氣技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員組成，有豐富的一線生產(chǎn)經(jīng)驗。我們的目標是可以實現(xiàn)的！目標可行性分析六、原因分析降低整流變的故障率人機巡查不到位電路中元器件損壞專業(yè)技能不夠控制電路中線路老化DCS控制系統(tǒng)設(shè)計不合理整流變高壓側(cè)斷路器跳閘電纜老化調(diào)節(jié)板和觸發(fā)板燒壞快速熔斷器損壞晶閘管燒壞插件觸頭松動端子排氧化中間繼電器損壞機械機構(gòu)失靈報警回路引起誤跳冷卻水水泵跳閘料法環(huán)冷卻水達不到冷卻性能冷卻設(shè)備不合格

晶閘管、快速熔斷器和水箱的日常維護日常檢修電磁輻射環(huán)境溫度高冷卻器散熱片有雜質(zhì)橡膠冷卻水管堵塞水箱漏水七、要因確認確認一結(jié)論：非要因確認內(nèi)容：專業(yè)技能不夠確認分析：

通過對電氣技術(shù)員的培訓情況的調(diào)查，職工均取得了技能等級證書或相應技術(shù)職稱，操作水平較高。(見下表）電氣技術(shù)員培訓情況調(diào)查表培訓項目電氣助理工程師電氣工程師驗證人培訓人數(shù)（人）152

豐國章取證人數(shù)(人)152合格率（％）100100確認內(nèi)容：巡檢不到位確認分析：

通過對《整流變的監(jiān)測記錄》的檢查，正常上班和檢修時電氣技術(shù)員均能按照規(guī)定認真檢修，并對設(shè)備的運行情況、故障處理情況做了詳實記錄。確認二結(jié)論：非要因

確認人：豐國章確認時間：2010年6月整流變巡查記錄表晶閘管元件溫度監(jiān)控記錄表確認內(nèi)容：控制電路中線路老化確認分析：

通過檢查一月到四月故障記錄發(fā)現(xiàn)，一月由電纜老化引起一次，二月和四月由端子排氧化腐蝕各引起一次，三月由插件松動引起一次。（故障時間詳見下表）確認三結(jié)論：要因線路接觸不良導致跳閘的情況調(diào)查表197210140190250整流變月總故障停機時間（分鐘/月）83.75806070125線路故障停機時間（分鐘/月）41.9平均38.14月42.83月36.82月501月所占比例（%）

項目月份

確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：電路中元件損壞確認分析：

通過檢查一月到四月故障記錄發(fā)現(xiàn)，一月由晶閘管和快速熔斷器損壞引起一次，二月由調(diào)節(jié)板和觸發(fā)板損壞引起一次，四月由中間繼電器KM96線圈燒壞引起一次。（故障時間詳見下表）確認四結(jié)論：要因電路中元件損壞導致跳閘的情況調(diào)查表197210140190250整流變月總電氣故障停機時間（分鐘/月）403005080電路中元件故障停機時間（分鐘/月）18.15平均14.34月03月26.32月321月所占比例（%）

項目月份

確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：整流變高壓側(cè)斷路器跳閘確認分析：

通過檢查一月到四月故障記錄發(fā)現(xiàn)，一月由斷路器的報警回路信號不穩(wěn)定引起一次，二月由斷路器的機械機構(gòu)失靈引起一次，四月由冷卻水水泵跳閘引起一次。（故障時間詳見下表）確認五結(jié)論：要因斷路器跳閘導致整流變跳閘的情況調(diào)查表197210140190250整流變月總電氣故障停機時間（分鐘/月）36.253007045高壓斷路器故障停機時間（分鐘/月）17.3平均14.34月03月36.82月181月所占比例（%）

項目月份

確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：DCS控制系統(tǒng)設(shè)計不合理確認分析：

整流變的DCS控制系統(tǒng)，已符合生產(chǎn)實際需要。確認六結(jié)論：非要因確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：冷卻水達不到冷卻性能確認分析：

通過現(xiàn)場驗證發(fā)現(xiàn)，冷卻水的電解率大于等于20K/CM，酸度（PH）值在6-9之間，陰陽離子用于吸附冷卻水中的雜質(zhì)，保證冷卻水的性能參數(shù)在以上范圍內(nèi)。當陰陽離子出口端的冷卻水電阻為零，對陰陽離子清洗，每周都檢測一次，每月清洗陰陽離子一次。

確認七結(jié)論：非要因確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：冷卻設(shè)備性能不合格

確認分析：

通過檢查一月到四月故障記錄發(fā)現(xiàn)，三月由橡膠冷卻水管老化堵塞引起一次，四月由水箱漏水和散熱片存在雜質(zhì)引起一次。（故障時間詳見下表）確認八結(jié)論：要因冷卻設(shè)備性能不合格導致跳閘的情況調(diào)查表197210140190250整流變月總電氣故障停機時間（分鐘/月）37.5708000冷卻設(shè)備性能故障停機時間（分鐘/月）22.6平均33.34月57.13月02月01月所占比例（%）

項目月份

確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：晶閘管、快速熔斷器和水箱的日常維護確認九確認分析：

在生產(chǎn)正常時，每天用溫度檢測儀表測量晶閘管和快速熔斷器的溫度，對比觀察它們是否在正常工作范圍內(nèi)；查看水箱是否漏水和水位是否正常。此方法具有減少晶閘管、快速熔斷器和水箱的故障。結(jié)論：非要因確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：日常檢修確認十確認分析：

日常檢修主要是排除正常生產(chǎn)中存在的隱患，有利于保障整流變的平穩(wěn)生產(chǎn)。結(jié)論：非要因確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：電磁輻射干擾確認分析：

通過現(xiàn)場驗證發(fā)現(xiàn)，在變流器電路中的阻容電路用于吸收電網(wǎng)所產(chǎn)生的尖峰電壓，阻容電路一直運行良好。確認十一結(jié)論：非要因確認人：豐國章確認時間：2010年6月確認內(nèi)容：環(huán)境溫度高確認分析：

通過現(xiàn)場驗證發(fā)現(xiàn)，變流器的工作環(huán)境溫度室內(nèi)不高于+40℃，不低于-5℃。空調(diào)每周清洗一次空氣過濾網(wǎng)，空調(diào)的設(shè)定值為28℃，運行一直完好。確認十二結(jié)論：非要因確認人：豐國章確認時間：2010年6月要因確認1.電路中線路老化主要是由于電纜老化、端子排氧化腐蝕和插件觸頭松動引起。2.電路中引起故障的主要電器元件分別為晶閘管元件、快速熔斷器、觸發(fā)板、調(diào)節(jié)板和中間繼電器。3.電路中斷路器跳閘，主要是由于斷路器的機械機構(gòu)失靈、報警回路信號不穩(wěn)定和冷卻水水泵跳閘引起。4.冷卻設(shè)備不合格，主要是由于水箱漏水、橡膠冷卻水管老化堵塞和散熱片之間有雜質(zhì)引起。八、制定對策序號要因?qū)Σ吣繕舜胧┴熑稳说攸c完成時間1控制電路中線路老化對控制線路全面檢查保證晶閘管導通檢查電路中的電纜、端子排和插件線頭明華現(xiàn)場

2010年6月至10月2電路中元器件損壞檢查及更換電路中的電氣元器件確保電氣元器件完好檢查快熔、晶閘管、觸發(fā)板、調(diào)節(jié)板和中間繼電器饒明順現(xiàn)場3整流變高壓側(cè)斷路器跳閘檢查引起斷路器跳閘的回路消除斷路器誤動作檢查冷卻水壓力低、冷卻水泵停機和斷路器吳應平現(xiàn)場4冷卻設(shè)備不合格檢查及更換冷卻設(shè)備確保冷卻水的冷卻性能檢查冷卻水箱、橡膠冷卻水管、冷卻的散熱片張光華現(xiàn)場九、實施對策實施一、檢查電路中的電纜、端子排和插件線頭（1）用萬用表檢查電路中老化的電纜，更換短路和斷路的電纜。（2）用萬用表檢查電路中端子排，更換短路和斷路的端子排，對生銹的端子排進行打磨，涂抹凡士林，以防氧化處理。（3）用萬用表檢查電路中插件線頭，更換松動和生銹的插件線頭。小組成員進行了一系列的現(xiàn)場跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)電路中線路的內(nèi)阻從20歐姆至30歐姆降到0.1歐姆至5歐姆，電路中線路導通良好，信號穩(wěn)定。端子排氧化腐蝕實施二、檢查快速熔斷器、晶閘管元件、觸發(fā)板、調(diào)節(jié)板和中間繼電器的好壞

（1）快速熔斷器RSH5-2800/500的內(nèi)阻為0.024毫歐姆，用萬用表測量快速熔斷器的內(nèi)阻，來判斷快速熔斷器的好壞，發(fā)現(xiàn)1#柜中第九只和2#柜中第二十只超過0.024毫歐姆，將其兩只快速熔斷器更換。

（2）KP2500-5C晶閘管元件導通時兩端的直流電壓不超過55MV，用萬用表測量所有晶閘管元件，發(fā)現(xiàn)1#柜中第十四只和2#柜中第二十二只超過55MV

，將其兩只晶閘管元件更換。

（3）變流器前級選用美國ENGRPRO公司的弱脈沖觸發(fā)板FCOG6100，后級選用強脈沖觸發(fā)板FCOREM60，調(diào)節(jié)板ISOVLCL-2帶有絕緣隔離器。將觸發(fā)板和調(diào)節(jié)板分別放到已調(diào)試好的變流器電路中，檢測觸發(fā)板和調(diào)節(jié)板的好壞。啟動變流器后，發(fā)現(xiàn)2#柜觸發(fā)板的直流輸出達不到額定值的主脈沖，直流輸出不能調(diào)節(jié)，觸發(fā)板存在故障及調(diào)節(jié)板損壞，更換2#柜的觸發(fā)板和調(diào)節(jié)板。（4）用萬用表測量電路中的中間繼電器觸頭和線圈，發(fā)現(xiàn)中間繼電器KM94的線圈內(nèi)阻為20兆歐姆，KM97的常開觸頭生銹氧化，更換兩只中間繼電器。

通過以上的小組活動，發(fā)現(xiàn)所有晶閘管元件導通時的直流電壓都不超過55MV；2#柜的電流調(diào)節(jié)范圍變大，從17000A增加到18000A；線路中的反饋信號穩(wěn)定，消除了原來電路中電鈴時有時無報警；一月到四月燒壞晶閘管元件三只，而五月到九月未燒壞晶閘管元件。觸發(fā)板調(diào)節(jié)板橡膠水管水箱晶閘管元件快速熔斷器電路中的中間繼電器

（1）冷卻水進水口的水壓大于等于0.12Mpa，啟動1#水泵時，冷卻水的水壓有時會低于0.12Mpa，引起報警。檢查發(fā)現(xiàn)水泵盤根磨損，密封不嚴，水泵運行時抽人空氣，導致冷卻水的壓力變低報警，對1#水泵盤根進行處理。

（2）冷卻水斷水報警主要是水泵停機引起，啟動2#水泵時，發(fā)現(xiàn)水泵前端有異響，更換水泵的前端軸承，并對2#水泵的控制回路檢查及緊固觸頭。

實施三、檢查冷卻水壓力低、冷卻水泵停機和斷路器（3）高壓側(cè)斷路器跳閘主要由于斷路器的機械機構(gòu)失靈和報警信號回路引起，調(diào)校斷路器的機械機構(gòu)，檢查報警回路及緊固觸頭。

通過以上的小組活動，發(fā)現(xiàn)在運行1#水泵或2#水泵時，都不會引起報警，一月到四月高壓側(cè)斷路器跳閘兩次，而五月到九月斷路器未跳閘。水泵的控制電路實施四、檢查冷卻水箱是否漏水，橡膠冷卻水管是否堵塞，冷卻器的散熱片是否含有雜質(zhì)（1）晶閘管的硅單晶結(jié)片與水箱對不正，或者水箱漏水，都會影響晶閘管的散熱效果，導致晶閘管燒壞。檢查發(fā)現(xiàn)1#柜的一號和十七號水箱漏水，2#柜的十二號和十八號水箱漏水，更換四只水箱。（2）晶閘管的結(jié)溫度在120℃以內(nèi)，若超過120℃，將燒壞晶閘管元件。2010年3月12日由于橡膠水管的內(nèi)壁結(jié)垢，冷卻水堵塞，晶閘管表面溫度超過120℃

，導致晶閘管燒壞。橡膠水管已經(jīng)使用了八年，將冷卻水管上的橡膠水管全部更換。（3）冷卻水的進出口水溫溫差在5℃—7℃之間，用溫度檢測儀測量，水溫溫差在2℃—4℃

。檢查冷卻器的散熱片，發(fā)現(xiàn)散熱片之間存在雜質(zhì)，對散熱片進行清洗，組裝時必須按圖紙中的順序安裝，否則散熱片之間漏水，影響散熱片的散熱效果，還浪費了冷卻水。通過以上的小組活動，發(fā)現(xiàn)所有晶閘管的結(jié)溫度都在120℃以內(nèi)，未見水箱漏水，冷卻水的進出口水溫溫差在正常范圍內(nèi)。冷卻器的散熱片十、效果檢查

2010年6~9月份整流變電氣故障停機時間統(tǒng)計表如下：月份6月7月8月9月整流變電氣故障停機時間（分鐘/月）12010013080平均107.5分鐘/月QC小組活動前后整流變月平均故障停機時間對比圖活動前1月－4月的整流變電氣故障平均停機時間為197分鐘/月活動后6月－9月的整流變電氣故障平均停機時間為107.5分鐘/月197（分鐘/月）130（分鐘/月）107.5（分鐘/月）通過QC小組活動前后整流變月平均故障停機時間的統(tǒng)計圖，可見我們的目標已經(jīng)實現(xiàn)了。130（分鐘/月）197（分鐘/月）十一、效益分析

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直接經(jīng)濟效益：

小組活動的4個月間，有效節(jié)約了358分鐘的故障停機時間，即節(jié)省四分之一天，按平均每天生產(chǎn)9.55噸CLO2，CLO2用于漂白木漿，每少生產(chǎn)一噸CLO2，雙氧水就要多加人0.87噸，每噸雙氧水的價格為2567元，產(chǎn)生經(jīng)濟效益如下：

0.25天×9.55噸/天×0.87×2567元/噸＝5332元活動前（1月－4月）更換晶閘管成本平均為450元/月，更換水箱成本平均為300元/月，日常維護成本平均為300元/月，活動后（6月－9月）更換晶閘管成本平均為50元/月，更換水箱成本平均為20元/月，日常維護成本