國(guó)家優(yōu)秀QC小組成果案例(創(chuàng)新型)

研究蓄電池組充放電的新方法2007年QC小組活動(dòng)成果發(fā)布小組概況小組名稱變電部繼保三班“飛躍云?！盦C小組課題類型創(chuàng)新型團(tuán)隊(duì)精神團(tuán)結(jié)一致、立足本職、保證質(zhì)量成立日期2007年5月8日活動(dòng)日期2007年5月至2008年2月活動(dòng)次數(shù)12次出勤率95％注冊(cè)號(hào)2007-017我們的小組團(tuán)結(jié)創(chuàng)新的隊(duì)伍姓名年齡文化程度工作職務(wù)組內(nèi)職務(wù)組內(nèi)分工王建勇34碩士班長(zhǎng)組長(zhǎng)組織策劃鄭衛(wèi)文30碩士工程師組員調(diào)查分析周光漢34本科工程師組員調(diào)查分析郭明敘30本科副班長(zhǎng)組員調(diào)查分析吳宏曉27博士工程師組員具體實(shí)施張春萍27本科助工組員具體實(shí)施佘惠儀40本科技術(shù)員組員資料整理張麗娜30本科技術(shù)員組員具體實(shí)施向蒞30碩士技術(shù)員組員資料整理魯曉一25本科助工組員資料整理練思妤25本科助工組員具體實(shí)施我們的團(tuán)隊(duì)前言蓄電池是重要的備用電源監(jiān)控系統(tǒng)通信系統(tǒng)保護(hù)裝置

《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程》

必須定期對(duì)蓄電池組進(jìn)行半容量的核對(duì)性試驗(yàn)

半容量核對(duì)性試驗(yàn)課題選擇《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程》

運(yùn)行了6年以上的蓄電池應(yīng)每年進(jìn)行一次核對(duì)性充放電試驗(yàn)我班負(fù)責(zé)的變電站中，有10個(gè)站的蓄電池運(yùn)行6年以上

每年充放電工作：至少10次按慣例每次充放電工作耗時(shí)長(zhǎng)且繁重費(fèi)力我們分解傳統(tǒng)的工作流程如下圖準(zhǔn)備耗時(shí)試驗(yàn)耗時(shí)收尾耗時(shí)試驗(yàn)日期變電站準(zhǔn)備耗時(shí)（小時(shí)）試驗(yàn)耗時(shí)（小時(shí)）收尾耗時(shí)（小時(shí)）工作總耗時(shí)（小時(shí)）2006.6.8香洲4.659.14.5818.332006.10.20蘭埔4.969.054.8718.882006.11.27廣生5.079.54.9719.542007.1.24吉大4.958.954.8518.752007.2.11白蕉4.898.54.7918.182007.3.19井岸4.888.954.8518.682007.4.14榕益4.8594.818.652007.5.28橫山4.699.54.5518.74平均耗時(shí)4.879.0684.7818.718充放電試驗(yàn)耗時(shí)統(tǒng)計(jì)表制表人：張志林時(shí)間：2007年6月2日表1傳統(tǒng)方法的準(zhǔn)備工作和收尾工作占總時(shí)間的51.6%有效的試驗(yàn)時(shí)間僅占

48.4%尋找新方法，縮短工作耗時(shí)，提高工作效率勢(shì)在必行！研究蓄電池組充放電的新方法上網(wǎng)查詢，向蓄電池廠家進(jìn)行技術(shù)咨詢，并到兄弟局了解情況

，未找到有效的新方法設(shè)定目標(biāo)18.713

06年6月7月8月9月10月11月12月1月責(zé)任人102030102030102030102030102030102030102030102030初步方案的提出王建勇張智韶最佳方案的確定郭明敘林冠新制定對(duì)策周光漢佘惠儀實(shí)施對(duì)策張麗娜效果檢查張春萍刁小玲鞏固措施張智韶總結(jié)練思妤活動(dòng)計(jì)劃要做到井井有條制表人：張志林時(shí)間：2007年6月8日表2

方案方案三：蓄電池自動(dòng)投入法方案一：雙充雙電結(jié)構(gòu)改造法方案二：補(bǔ)充電源法初步方案的提出方案一：雙充雙電結(jié)構(gòu)改造法

單充單電系統(tǒng)雙充雙電系統(tǒng)

方案論證項(xiàng)目：雙電雙充系統(tǒng)的供電可靠性

模擬試驗(yàn)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)

標(biāo)稱電壓：36V運(yùn)行方式電流表1讀數(shù)（A）電流表2讀數(shù)（A）電壓表1讀數(shù)(V)電壓表2讀數(shù)（V）電壓1/標(biāo)稱電壓電壓1/標(biāo)稱電壓規(guī)程要求

兩個(gè)充電模塊運(yùn)行兩組蓄電池備用0.3540.35836.136.2100.2%100.5%90％－130%兩個(gè)充電模塊退出＃1蓄電池組退出＃2蓄電池組運(yùn)行0.3550.35635.835.799.4%99.1%兩個(gè)充電模塊退出＃2蓄電池組退出＃1蓄電池組運(yùn)行0.3540.35235.435.598.3%98.6%

試驗(yàn)期間沒(méi)有停電現(xiàn)象負(fù)荷電壓滿足規(guī)程要求試驗(yàn)結(jié)果制表人：張志林時(shí)間：2007年6月20日表3這樣的系統(tǒng)充放電真輕松優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活可靠，充放電工作實(shí)施簡(jiǎn)單

缺點(diǎn)：改造成本高昂，短時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)困難方案二：補(bǔ)充電源法

從另一臺(tái)站用變處為負(fù)荷再引一路補(bǔ)充的備用電源

方案論證項(xiàng)目：補(bǔ)充電源的供電可靠性

補(bǔ)充電源運(yùn)行10小時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)情況論證試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)稱電壓：36V制表人：張志林時(shí)間：2007年6月23日表4運(yùn)行方式時(shí)刻電流表讀數(shù)（A）電壓表讀數(shù)(V)電壓/標(biāo)稱電壓規(guī)程要求試驗(yàn)期間電流有無(wú)間隙充電模塊運(yùn)行、發(fā)電機(jī)備用9:15am0.3535.6699.05%90％－130%無(wú)充電模塊關(guān)閉、補(bǔ)充電源供電10小時(shí)起10:15am0.3434.2395.08%充電模塊關(guān)閉、補(bǔ)充電源供電10小時(shí)終20:15pm0.3334.1294.78%兩個(gè)電源交替供電無(wú)間隙負(fù)荷電壓滿足規(guī)程要求優(yōu)點(diǎn)：供電可靠、接線簡(jiǎn)單

缺點(diǎn)：每個(gè)變電站的交流饋線裕度不同，可推廣性不強(qiáng)

方案三：蓄電池自投法

剩下的容量能否作為短時(shí)的備用電源呢？我有一個(gè)想法反向截止正向?qū)ˋB方案原理在線監(jiān)測(cè)技術(shù)不用額外增加充電設(shè)備半容量的蓄電池組的供電可靠性方案論證項(xiàng)目蓄電池組投入運(yùn)行5小時(shí)

論證試驗(yàn)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)稱電壓：36V運(yùn)行方式時(shí)刻電流表1讀數(shù)（A）電流表2讀數(shù)（A）電壓表讀數(shù)(V)電壓/標(biāo)稱電壓規(guī)程要求二極管投入有無(wú)間隙充電模塊運(yùn)行、蓄電池組充電備用8:050.10.35636.5101.3%90％－130%無(wú)充電模塊退出蓄電池組投入5小時(shí)開(kāi)始9:05－0.3470.34634.395.2%充電模塊退出蓄電池組投入5小時(shí)結(jié)束14:05－0.3450.34534.896.6%充電機(jī)重新運(yùn)行蓄電池組充電備用14:100.190.35436.4101.1%充電機(jī)重新運(yùn)行蓄電池組充電備用19:100.180.35636.3100.8%制表人：張麗娜時(shí)間：2007年6月25日試驗(yàn)結(jié)果負(fù)荷電壓滿足規(guī)程要求無(wú)停電現(xiàn)象表5特點(diǎn)：試驗(yàn)、備用兩不耽誤還可以利用原系統(tǒng)的充電機(jī)作為充電設(shè)備，省時(shí)省力省資源。方案比選各種方案比選一覽表序號(hào)項(xiàng)目方案一方案二方案三1可靠性充電機(jī)、蓄電池均雙重化配置。供電可靠性強(qiáng)。兩臺(tái)站用變可靠備用供電可靠性強(qiáng)蓄電池組放電試驗(yàn)期間仍可作為充電機(jī)的備用，供電可靠性強(qiáng)2操作難易度系統(tǒng)改造復(fù)雜，容易造成直流停電。操作難度很大接線比較簡(jiǎn)單，操作難度較小。需要制作自投裝置，使回路接入簡(jiǎn)單，操作難度小。3輸出電氣指標(biāo)運(yùn)行方式切換無(wú)失電現(xiàn)象，輸出電壓也滿足規(guī)程要求。運(yùn)行過(guò)程中無(wú)停電現(xiàn)象，輸出電壓滿足規(guī)程要求。放電期間，蓄電池組自動(dòng)投入無(wú)時(shí)間間隙。輸出電壓符合規(guī)程要求。4試驗(yàn)需攜帶儀器充電設(shè)備、放電設(shè)備充電設(shè)備、放電設(shè)備、整流設(shè)備放電設(shè)備和制作的自投裝置5適用度改造后，每個(gè)站均適用受原有交流系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響，適用度不高不受原系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響，適用度高6預(yù)計(jì)充放電耗時(shí)（小時(shí)）1212.511.57人力配置6人4人2人8成本13萬(wàn)元左右2萬(wàn)元左右540元左右9可推廣性不適合推廣不適合推廣適合推廣結(jié)論通過(guò)綜合分析比較，方案三具有操作簡(jiǎn)單、成本低、需要人力少、可推廣性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此決定采用方案三為實(shí)施方案。選用蓄電池自投裝置單二極管方案雙二極管方案方案細(xì)化二極管的壽命開(kāi)關(guān)型的二極管正常使用壽命最短可達(dá)查閱《真空電子技術(shù)》

12600小時(shí)使用次數(shù)12600小時(shí)5小時(shí)2520次雙重保險(xiǎn)試驗(yàn)時(shí)間：2007.7.05試驗(yàn)地點(diǎn)：班組辦公室試驗(yàn)人員：王建勇、張志林方案試驗(yàn)方法1、配置一個(gè)二極管接線類似右圖，二極管換為一個(gè)。2、配置兩個(gè)二極管接線如右圖設(shè)置：調(diào)節(jié)直流模塊輸出電壓30V，輸出電流0.3A，試驗(yàn)電阻為100Ω。模擬試驗(yàn)試驗(yàn)測(cè)量電壓值：方案一：29.43V方案二：29.67V雙二極管的電壓損耗更小選用制表人：張志林時(shí)間：2007年7月5日表6二極管與開(kāi)關(guān)的選型變電站直流最大沖擊電流統(tǒng)計(jì)表變電站直流系統(tǒng)電壓等級(jí)U（V）開(kāi)關(guān)合閘線圈電阻(兩種規(guī)格)R（Ω）合閘電流I=U/R（A）開(kāi)關(guān)數(shù)量n（臺(tái)）總沖擊電流I×n（A）全站總沖擊電流（A）香洲站220V484.5829.1647.961131.942038.8檸溪站110V363.0626.1227.521021.072021.4吉大站220V782.8338.4951.091032.132042.6蘭埔站220V1851.1933.5746.171032.132042.6黃楊站220V663.326.629.371062.071122.77白蕉站220V484.5829.1640.961042.121531.8井岸站220V563.93415.72511121.961835.28廣生站110V53.32.062347.3853.8234.23.2226.44榕益站220V2031.0822.1621.922111.041919.76橫山站110V32.43.39413.5659.5550.12.192145.99方案分析計(jì)算特點(diǎn)結(jié)論空氣開(kāi)關(guān)（1）工作電壓a）工作電壓1＝蓄電池組電壓1－0＝220V

工作電壓2＝蓄電池組電壓2－0＝110V

為保證熔斷器可靠截?cái)啵哼x取工作電壓≥220Vb)工作電流電流工作電流電流＝最大沖擊電流＋裕度電流經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，直流系統(tǒng)的最大沖擊電流值為22～60A(見(jiàn)下表)，此處取最大值的60A；電流裕度取經(jīng)驗(yàn)值0.1倍的最大沖擊電流值，即為6A。故有：工作電流＝60＋6＝66A優(yōu)點(diǎn)：體積小巧、美觀；斷電弧能力強(qiáng)結(jié)合平時(shí)工作經(jīng)驗(yàn)選擇SIMENS5SJ51DC220V70A型空氣開(kāi)關(guān)選用序號(hào)分類正、反向特性正向壓降反向恢復(fù)時(shí)間1點(diǎn)接觸型二極管正向特性和反向特性都差0.7V左右平均在200納秒左右2整流用普通二極管正向特性和反向特性一般按構(gòu)造材料可分為硅管、鍺管，兩者的壓降分別為0.7V、0.3V平均在1000納秒左右3整流模塊二極管正向特性和反向特性較好正向?qū)▔航祪H0.4V左右極短，低于10納秒選用制表人：張志林時(shí)間：2007年7月10日表8制表人：張志林時(shí)間：2007年7月10日表7蓄電池自動(dòng)投入法采用雙二極管采用SIMENS5SJ51DC220V70A

型空氣開(kāi)關(guān)采用整流模塊二極管最佳細(xì)化方案以此制定對(duì)策對(duì)策制定表序號(hào)對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)實(shí)施時(shí)間負(fù)責(zé)人檢查人1設(shè)計(jì)新型裝置布局圖元件布局合理，節(jié)省裝置空間設(shè)計(jì)工具的電路結(jié)構(gòu)辦公室2007.7.20至7月25王建勇吳洪曉鄭衛(wèi)文2購(gòu)買SIMENS空氣開(kāi)關(guān)和整流模塊二極管并試驗(yàn)購(gòu)買的空氣開(kāi)關(guān)額定電流達(dá)到70A；二極管極性、單向?qū)щ娦院头聪驌舸┨匦耘c選擇規(guī)格相符購(gòu)買空氣開(kāi)關(guān)和整流模塊二極管對(duì)空氣開(kāi)關(guān)和整流模塊二極管進(jìn)行試驗(yàn)辦公室電子市場(chǎng)2007.7.26至7月30張麗娜張志林郭明敘3加工制作新型裝置成品結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)制作電路板焊接元件封裝工具工具房2007.7.31至8.10向蒞佘惠儀林冠新4新方法模擬試驗(yàn)新方法電氣指標(biāo)滿足規(guī)程要求1、搭建試驗(yàn)回路；2、利用新工具進(jìn)行模擬試驗(yàn)；3、記錄數(shù)據(jù)110kV嘉華站2007.8.11至8.25練思妤張春萍魯曉一制定對(duì)策制表人：張志林時(shí)間：2007年7月17日表9實(shí)施對(duì)策實(shí)施一：設(shè)計(jì)新型裝置完成時(shí)間：2007年7月21日實(shí)施檢查：電氣元件布局合理、節(jié)省空間。檢查人：鄭衛(wèi)文實(shí)施二：購(gòu)買元件和試驗(yàn)序號(hào)名稱規(guī)格1西門子MCB空氣開(kāi)關(guān)70A/500V2整流模塊二極管70A/1200V制表人：張志林時(shí)間：2007年7月25日表10項(xiàng)目極性單向?qū)щ娦苑聪驌舸╇妷旱臋z測(cè)整流模塊二極管2個(gè)方法將萬(wàn)用表置于R×100檔或R×1k檔，兩表筆分別接二極管的兩個(gè)電極，測(cè)出一個(gè)結(jié)果后，對(duì)調(diào)表筆，再測(cè)出一個(gè)結(jié)果。兩次測(cè)量的結(jié)果中，有一次測(cè)量出的阻值較大（為反向電阻），另一次測(cè)量的阻值較?。檎螂娮瑁柚递^小的一次測(cè)量中，黑表筆接的是二極管的正極紅表筆接的是二極管的負(fù)極。正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊，說(shuō)明二極管單向?qū)щ娦栽胶迷囼?yàn)用具兆歐表：一塊、1000V

萬(wàn)用表：一塊、500V

4mm2導(dǎo)線：一捆結(jié)果正向電阻值（Ω）反向電阻值（Ω）測(cè)量電壓（V）300、3495000、55001200、1250結(jié)論所購(gòu)的二極管極性正確、單向?qū)щ娦粤己?，反向擊穿電壓與規(guī)格相符項(xiàng)目空氣開(kāi)關(guān)額定電流空氣開(kāi)關(guān)1個(gè)方法接成試驗(yàn)回路，用試驗(yàn)儀器逐步提升電流，空氣的跳閘電流就是額定電流儀器保伽瑪試驗(yàn)儀：一臺(tái)

電阻：50Ω結(jié)果跳閘電流70.7A結(jié)論額定電流與規(guī)格相符完成時(shí)間：2007年7月29日實(shí)施檢查：所購(gòu)買元件參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求

檢查人：郭明敘實(shí)施三：加工制作新型裝置1.設(shè)計(jì)制作電路板

根據(jù)所購(gòu)元件尺寸，設(shè)計(jì)新工具電路板布局草圖，選用環(huán)氧樹(shù)脂板作為電路板基座，根據(jù)購(gòu)買元件的尺寸對(duì)樹(shù)脂板進(jìn)行裁切，定位鉆孔。2.焊接元件按照電路板上的定位，將元件焊接到電路板上3.封裝工具設(shè)計(jì)并制作工具盒，將電路板固定于盒內(nèi)，封裝起來(lái)。新型裝置完成時(shí)間：2007年8月10日實(shí)施檢查：新工具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)檢修，焊接安裝牢固可靠。檢查人：林冠新實(shí)施四：新方法模擬試驗(yàn)接入裝置充放電試驗(yàn)錄波測(cè)量最大沖擊負(fù)荷時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)行方式時(shí)刻蓄電池組的容量電流表1讀數(shù)（A）電流表2讀數(shù)（A）電壓表讀數(shù)（V）輸出電壓/標(biāo)稱電壓規(guī)程要求輸出電壓波形有無(wú)間隙充電機(jī)關(guān)閉、蓄電池組投入14:20pm55%－26.8526.84102.593.18%90％－130％無(wú)充電機(jī)啟動(dòng)、蓄電池退出14:25pm55%3.1226.87113.5103.2%充電機(jī)關(guān)閉、蓄電池組投入14:40pm53%－26.7826.77102.192.8%充電機(jī)啟動(dòng)、蓄電池退出14:45pm53%3.1326.8113.1102.8%充電機(jī)關(guān)閉、蓄電池組投入15:20pm50%－26.6926.610292.7%運(yùn)行方式時(shí)刻蓄電池組的容量電流表1讀數(shù)（A）電流表2讀數(shù)（A）電壓表讀數(shù)（V）輸出電壓/標(biāo)稱電壓規(guī)程要求輸出電壓波形有無(wú)間隙充電機(jī)運(yùn)行、蓄電池組充電備用8:30am100％0.18.66114.5104.1%90％－130％無(wú)充電機(jī)關(guān)閉、蓄電池組投入5小時(shí)起9:30am90％-8.598.57110.9100.8%充電機(jī)關(guān)閉、蓄電池組投入5小時(shí)終14:30pm56％-8.618.6102.893.5%經(jīng)常性負(fù)荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量電壓滿足規(guī)程制表人：張志林時(shí)間：2007年7月25日表11制表人：張志林時(shí)間：2007年7月28日表12關(guān)閉充電機(jī)的一瞬間切換前后輸出電壓波形不變交替供電無(wú)間隙完成時(shí)間：2006年8月20日實(shí)施檢查：蓄電池組輸出電壓及電流值與理論值相同，證明了新的方法不會(huì)造成直流系統(tǒng)失電且輸出電氣指標(biāo)在規(guī)程允許范圍內(nèi)，滿足規(guī)程要求。檢查人：魯曉一效果檢查準(zhǔn)備

試驗(yàn)

收尾

試驗(yàn)日期變電站準(zhǔn)備耗時(shí)（小時(shí)）試驗(yàn)耗時(shí)（小時(shí)）收尾耗時(shí)（小時(shí)）工作總耗時(shí)（小時(shí)）有無(wú)發(fā)生電流消失情況2007.9.8檸溪0.59.010.479.91無(wú)2007.11.20黃楊0.529.050.54210.17無(wú)平均耗時(shí)0.519.030.50610.042007年9月至11月充放電工作情況制表人：張志林時(shí)間：2007年8月15日表12現(xiàn)在所需工作人員僅為2人18.71310.04我們的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了！經(jīng)濟(jì)效益序號(hào)名稱單價(jià)（元）數(shù)量（個(gè)或米）價(jià)格（元）1二極管（1000V/70A）20024002空氣開(kāi)關(guān)（125A）401403導(dǎo)線52104螺母0.821.65加工費(fèi)用及耗材80/806總價(jià)1//531.6序號(hào)名稱單價(jià)（元）數(shù)量?jī)r(jià)格（元）1蓄電池（12V/100Ah）250018只450002雇用工人搬