縮短航空插頭式斷路器試驗用時

小組簡介小組名稱xx公司”超越“QC小組活動課題名稱減少航空插頭式斷路器試驗時長注冊時間2022年03月課題類型問題解決型活動次數15次出勤率100%小組成員情況姓名性別學歷職務組內分工xx男本科組長總體策劃xx男本科組員資料整理xx男專科督導（指導）技術指導xx男本科副組長調查分析xx男專科組員現場實施xx男?？平M員現場實施xx男?？平M員現場實施xx男專科組員現場實施xx男?？平M員現場實施xx女?？平M員活動指導小組獲獎情況《脈沖發(fā)生器點極性裝置的研制》QC成果獲得省公司2017年度優(yōu)秀QC小組成果二等獎，2018年度xx省質量管理小組一等質量科技成果，2018年度電力建設優(yōu)秀質量管理QC成果獎一等獎?！缎滦瓦h動對點裝置的研制》QC成果，獲得省公司2018年度優(yōu)秀QC小組成果優(yōu)秀獎，2019年度電力建設優(yōu)秀質量管理QC成果獎一等成果。-1-目錄17594一．選擇課題 220726二．現狀調查 222508三．設定目標 514432四．原因分析 612158五．確定主要原因 7要因確認計劃表 7逐項確認 821674六．制定對策 1521677七．對策實施 16449八．效果檢查 1922105（一）目標值檢查 19128316286（二）取得的效益 215302九．制定鞏固措施 2130583十．總結和下一步打算 22

減少航空插頭式斷路器試驗時長xx公司”超越“QC小組一、選擇課題目前，xx新區(qū)配網電力建設正在進行中，有大量的10kV/35kV開關柜斷路器。小組對2021-2022年現場航空插頭式斷路器用時進行了統(tǒng)計，如表1所示。現場航空插頭式斷路器試驗平均用時23.5min，用時較長，為了保證開關站能按時投運，QC小組希望找到一種提高試驗效率，縮短試驗用工時間的方法，因此小組確定本次活動課題為：縮短航空插頭式斷路器試驗用時。表12021-2022年現場航空插頭式斷路器用時調查表序號變電站試驗日期開關數量（臺）平均用時（min）1xx2021年12月44242xx2021年12月26253xx2022年1月1214xx2022年2月3624平均耗時23.5表為2021年-2022年期間進行航空插頭式斷路器試驗的平均用時調查表。圖為耗時情況折線圖，圖中可知航空插頭式斷路器試驗時間可改善空間大，減少試驗用時可提高生產效率。二、現狀調查（一）調查一：航空插頭式斷路器試驗用時調查小組運用分層法，對航空插頭式斷路器試驗工序進行了調查。圖2試驗流程圖表2各變電站試驗步驟用時統(tǒng)計表變電站安全交底（min）布置安全措施（min）機械特性試驗時長（min）接觸電阻試驗時長（min）絕緣電阻試驗時長（min）交流耐壓試驗時長（min）檢查并清理現場（min）例行試驗總平均時間（min）xx1.11.315.91.41.121.224xx1.3116.21.61.22.31.425xx10.813.61.21.22.11.121xx1.20.916.11.31.32.50.724xx1.51.314.11.51.52.6123.5xx1.81.515.51.41.62.31.325.5xx1.60.913.71.21.62.30.722xx1.41.1151.41.32.3123.5表3各試驗步驟平均用時統(tǒng)計表序號試驗項目頻次（min）累計頻數（min）累計（%）1機械特性151563.82%2交流耐壓試驗2.317.373.62%3安全交底1.418.779.57%4接觸電阻試驗1.420.185.53%5絕緣電阻試驗1.321.491.06%6布置安全措施1.122.595.74%7檢查并清理123.5100%圖3試驗步驟用時時長統(tǒng)計圖小組將近年試驗變電站中有關航空插頭式斷路器的試驗報告進行整理繪制出表2觀察各個步驟試驗所用時長，將表2中數據進行進一步處理后得到平均試驗用時如表3所示，小組成員將表3數據繪制成數據統(tǒng)計圖3，并由圖3分析出機械特性用時15min，占比達63.82%是主要影響因素。（二）調查二：機械特性試驗各環(huán)節(jié)用時情況調查小組深入現場，又對機械特性試驗各環(huán)節(jié)用時接線了調查。圖4試驗各環(huán)節(jié)分析圖小組成員抽取xx110kV變電站中10臺斷路器進行用時統(tǒng)計，得到結果如表4所示。表4xx110kV變電站斷路器試驗用時統(tǒng)計表開關編號接線合閘試驗換線分閘試驗儲能換線低電壓合閘儲能換線低電壓分閘合計52013.20.53.10.81.23.10.81.12.80.717.352022.80.73.20.60.92.91.11.23.00.817.252032.50.82.90.51.12.50.70.82.40.714.952042.70.62.60.80.82.60.60.92.30.914.852052.80.72.70.713.30.91.32.50.616.552063.10.53.10.41.22.40.512.60.515.352073.30.62.50.50.830.60.72.51.115.652082.31.13.40.90.72.70.80.82.70.716.152092.50.93.1112.90.70.92.30.816.152102.10.62.70.71.13.50.60.72.60.615.3平均時間2.730.72.930.690.982.890.730.942.570.7415.9由表中可得出機械特性試驗需接線1次，換線3次，平均接換線消耗時間為2.73+2.93+2.89+2.57=11.12min。小組成員根據統(tǒng)計斷路器用時制作出斷路器機械特性試驗各步驟耗時百分比統(tǒng)計表如表5所示，并制作出統(tǒng)計圖如圖5所示。表5斷路器機械特性試驗各步驟耗時百分比統(tǒng)計表序號試驗項目平均用時（min）耗時占總百分比（%）累計百分比（%）1接換線時間11.1269.94%69.94%2儲能1.9212.08%82.01%3低壓分閘試驗0.744.65%86.67%4低壓合閘試驗0.734.59%91.26%5合閘試驗0.74.40%95.66%6分閘試驗0.694.34%100% 圖5斷路器機械特性試驗各步驟耗時統(tǒng)計圖由上排列圖可以看出，接換線時間是影響航空插頭式斷路器試驗用時長的主要癥結，占比69.94%（換算至總試驗時間為63.82%X69.94%=44.64%）。小組設定為18分鐘以內完成試驗，23.5×（1-44.64%×？）<18min?？汕蟮?？>52.5%，所以至少應將換線時間縮短至52.5%以內。經小組團隊成員結合現場試驗并運用綜合能力進行分析后，認為有把握將換換線消耗時間縮短至45%以下，試驗總時間降至：23.5X（1-44.64%X55%）=17.73min三、設定目標根據小組現狀調查分析，小組將本次活動目標設定為：航空插頭式斷路器試驗平均時間18min以內，如圖6所示。1823.51823.5四、原因分析小組成員運用“頭腦風暴”法，對接換線用時長從人、機、料、法、環(huán)等方面進行了原因分析，并繪制了原因分析因果圖，如圖7所示。航空插頭控制觸點多接換線頻繁航空插頭控制觸點多接換線頻繁接、換線時間長環(huán)人員操作不熟練接線操作繁瑣換接線用時長人法機試驗接線時間長作業(yè)人員少料試驗線易纏繞試驗環(huán)境不利于試驗進行現場環(huán)境光線昏暗天氣炎熱、潮濕開關分合試驗時震動導致線夾晃動控制接線易脫落、誤觸線夾與觸頭不匹配五、確認主要原因（一）要因確認計劃表小組成員收集因果圖中的末端因素，針對每個末端因素逐條確認，識別并排除小組能力范圍以外的原因，以末端原因對課題影響程度判斷是否主要原因。表6要因確認表序號末端原因確認內容確認標準確認地點負責人完成日期1接線操作繁瑣確認現場試驗過程中因試驗線、試驗夾對試驗的影響每臺設備的平均試驗時間隨操作臺數增多不斷減少，但差值不超過10%現場試驗xx2022.6.122作業(yè)人員少通過改變試驗接、換線人數觀察人員變化對耗時的影響根據電氣試驗工作標準規(guī)定，電氣試驗接換線人數不少于2人現場試驗xx2022.6.143試驗線易纏繞統(tǒng)計測量斷路器機械特性的設備整理控制線時間控制線長度滿足斷路器試驗現場要求，無纏繞打結，合格率100%現場試驗xx2022.6.164航空插頭控制觸點多手動更換航空插頭觸點接線對開關機械特性試驗時間的影響程度更換插頭觸點時間占分合閘試驗時間比例不大于5%現場試驗xx2022.6.185線夾與觸頭不匹配試驗接線是否牢靠，開關動作時是否會因震動相碰或脫落試驗接線應牢固可靠，兩線短路和接線脫落次數為0現場試驗xx2022.6.226現場環(huán)境光線昏暗統(tǒng)計昏暗、光亮條件對試驗時長的影響，并對比符合光照要求情況下，光照是否對試驗時長有明顯影響試驗現場光照強度滿足滿足《供配電設計規(guī)范

配電室》設計要求，照度不小于200

lx現場試驗xx2022.6.247天氣炎熱、潮濕統(tǒng)計溫、濕度對試驗時長的影響試驗天氣為濕度不大于80%，氣溫不低于-5℃，在滿足試驗要求情況下溫度、濕度對試驗速度影響不應過大現場試驗xx2022.6.25逐項確認1.要因確認一：接線操作繁瑣確認標準每臺設備的平均試驗時間隨操作臺數增多不斷減少，但差值不超過10%確認方法調查分析、模擬實驗確認內容小組成員進行50次模擬試驗，并統(tǒng)計平均試驗時間，繪制折線圖，如圖8所示，可以得出總試驗時長最長為25.5min，最短為24min，操作人員熟練度影響試驗時間，對癥結的影響程度為（25.5-24）/25.5X100%=5.9%，影響程度小，說明該末端因素對癥結的影響不顯著，為非主要因素。圖8模擬試驗平均試驗時間折線圖確認結論非要因確認人xx確認時間2022.6.122.要因確認二：作業(yè)人員少確認標準根據電氣試驗工作標準規(guī)定，電氣試驗接換線人數不少于2人確認方法調查分析、模擬實驗確認內容小組成員在現場進行對比試驗。按5臺開關為一組進行接、換線模擬試驗統(tǒng)計不同試驗人數對接線時間的影響，得到結果如下表7所示表7模擬試驗時間、人數統(tǒng)計表1人2人3人4人5人編號122.7min11.4min11min10.9min11.6min編號223.1min10.9min11.4min11.3min11.1min編號324.2min11.3min11.6min10.9min11.3min編號423.1min10.8min10.6min11.3min10.6min編號521.9min11.1min11.2min11.1min10.1min平均時間24.0min11.1min11.16min11.1min10.94min小組通過模擬實驗考察后，發(fā)現超過2人的情況下每增加一人對結果影響不大。從表7中得到，超過2人后最大極差值計算出對問題癥結的影響程度為（11.12-10.94）/11.12X100%=1.6%，影響程度小，為非主要因素。確認結論非要因確認人xx確認時間2022.6.143.要因確認三：試驗線易纏繞確認標準控制線長度滿足斷路器試驗現場要求，無纏繞打結，合格率100%確認方法調查分析、模擬實驗確認內容小組成員在試驗現場對10kV航空插頭式斷路器進行機械特性模擬實驗共20次，統(tǒng)計出試驗過程中試驗線打結情況，并統(tǒng)計出了整理時間如表8所示。表8機械特性模擬試驗時間統(tǒng)計序號整理試驗線時間（min）試驗總時長（min）序號整理試驗線時間（min）試驗總時長（min）11.127111.32421.324121.12331.523130.92541.323141.22451.224151.32461.324161.22371.626171.12381.223181.32691.523191.425101.124201.126平均時間1.2524.2根據表8數據統(tǒng)計繪制餅狀圖圖9觀察出整理試驗線時間對總時長的影響程度為5%，說明該末端因素影響程度不顯著。圖9時間統(tǒng)計餅狀圖確認結論非要因確認人xx確認時間2022.6.164.要因確認四：航空插頭控制觸點多確認標準更換插頭觸點時間占分合閘試驗時間比例不大于5%確認方法調查分析、模擬實驗確認內容小組成員對單臺斷路器進行不同試驗時同一航空插頭所接觸點數量不同導致出現錯誤的情況進行統(tǒng)計，錯誤率如下圖10。圖10模擬試驗折線圖圖10中可知觸點數量對接線錯誤率影響較大，進而導致試驗時間增長，對癥結影響大。確認結論要因確認人xx確認時間2022.6.185.要因確認五：線夾與觸頭不匹配確認標準試驗接線應牢固可靠，兩線短路和接線脫落次數為0確認方法調查分析、模擬試驗確認內容根據現場航空插頭式斷路器進行20次模擬試驗，統(tǒng)計出試驗過程中試驗線、試驗夾出現的問題如表9所示，制作出餅狀圖統(tǒng)計各情況概率如圖11所示。表9試驗錯誤情況統(tǒng)計表模擬實驗序號鱷魚夾相碰誤觸插針短路試驗線夾脫落失敗次數試驗時長（min）1110228211133032114314102330511243261012277210330802132990011251011132811121432122013291311132814112430151102271620132817110225182014321921143120121433合計/平均2417192.75（平均）29.25（平均）圖11錯誤分布率餅狀圖計算可得（29.25-23.5）/23.5X100%=24.5%,可知末端因素對問題癥結影響程度顯著。圖12鱷魚夾相碰情況圖13誤觸插針短路情況小組成員繼續(xù)研究，在模擬試驗過程中截取正常試驗圖像與受影響試驗圖像進行對比如表10所示，并統(tǒng)計出試驗中圖像受影響次數進行分析，從而進一步確認線夾與觸頭不匹配對試驗時間的影響。表10試驗圖像對比正常試驗圖像受影響試驗圖像試驗圖像對比圖14正常試驗圖像圖15受影響試驗圖像試驗小組對已確認合格的斷路器進行模擬試驗，小組將每10臺斷路器作為一組進行模擬，直至得出理想波形，并統(tǒng)計出每組試驗中出現波形不理想的次數如表11所示，繪制統(tǒng)計圖圖16進行分析。表11試驗情況統(tǒng)計表組別受影響次數合格次數總試驗次數圖像合格率1組3101376.92%2組2101283.33%3組5101566.67%4組01010100%5組2101283.33%總計12506280.65%圖16統(tǒng)計折線圖結合前期統(tǒng)計，包括儲能，合閘試驗，分閘試驗在內的平均消耗時間為2.73+0.7+2.93+0.69=7.05，因重復試驗消耗時間為7.05X（1-80.65%）=0.64min，平均每臺斷路器因圖像導致試驗時間增加1.36min，影響較為顯著。結合之前對試驗線、試驗夾出現問題的統(tǒng)計，得出末端因素對問題癥結影響程度顯著。確認結論要因確認人xx確認時間2022.6.226.要因確認六：現場光線昏暗確認標準試驗現場光照強度滿足滿足《供配電設計規(guī)范配電室》設計要求，照度不小于2001ux確認方法調查分析、模擬實驗確認內容使用JD-3型數字照度計對模擬試驗現場進行了三種照度設置，分別是模擬自然光100lux、正常照度250lux、正常照度370lux，模擬十組試驗，并對試驗時間進行統(tǒng)計，繪制出表12與統(tǒng)計折線圖17。表12不同光照情況下用時統(tǒng)計序號100lux250lux370lux133.423.522.1235.224.623.6336.326.324.5437.224.322.6533.624.523.5635.624.424.3734.522.525.2833.623.322.6935.723.723.51036.824.524.7平均時間35.1924.1623.66圖17試驗時間統(tǒng)計折線圖根據小組調查，在昏暗條件下試驗時間會顯著增長，但在滿足正常光照照度要求的情況下，試驗時長受光照照度影響不明顯因此得出結論：符合光照照度的情況下對試驗時間影響小。確認結論非要因確認人xx確認時間2022.6.247.要因確認七：天氣炎熱、潮濕確認標準試驗天氣為濕度不大于80%，氣溫不低于-5℃，在滿足試驗要求情況下溫度、濕度對試驗速度影響不應過大。確認方法調查分析確認內容根據查詢作業(yè)票對近年來進行試驗的開關站進行有關溫、濕度及試驗時長的統(tǒng)計得到數據如表13所示，并制作出相關性系數圖如圖18、圖19所示。表13變電站試驗溫度統(tǒng)計表序號時間變電站溫度（℃）濕度（%）平均試驗時間（min）12020年10月x10月x10月xx16372642021年12月xx5282452021年12月xx7232562022年5月xx26512472022年6月xx284823圖18溫度與平均時間相關系數散布圖數據整理計算得到溫度與平均試驗時間的相關系數r=-0.452,0.3<IrI<0.5,呈弱相關性。圖19濕度與平均試驗時間相關系散步圖整理計算得到濕度與平均試驗時間的相關系數r=-0.466,0.3<IrI<0.5,呈弱相關性。確認結論非要因確認人xx確認時間2022.6.25綜合以上確認，確定影響癥結的主要原因為“航空插頭控制觸點多”及“線夾與觸頭不匹配”。六、制定對策小組全體按照“5W1H”的原則制定了對策表，如表14所示。表14對策表要因細分對策目標措施地點時間負責人航空插頭控制觸點多操作人員需熟悉現場被試品接線位置簡化接線方法接線準確率達到100%標注接線位置，采用不同顏色接頭，接線時只更換試驗線，不更換試驗插頭?；顒邮?022.07.31-08.02xx線夾與觸頭不匹配鱷魚夾互碰短路定制的新型插頭短路、誤觸問題出現降至率0%（1）縮小接線插頭體積。（2）將接線插頭相互獨立。（3）插頭尺寸與被試品貼合。活動室2022.08.03-08.10xx誤觸插針短路接線不穩(wěn)脫落新型插頭脫落次數為0，圖像準確率≥90%活動室2022.08.11-08.13xx震動影響圖像準確率七、對策實施（一）對策一：簡化接線方法首先，小組成員在航空接線插板上標注接線位置，采用不同顏色接頭，可以接線時只更換試驗線、不更換試驗插頭。其次，小組成員運用不同的顏色，黃、綠、紅、黑等，標注出合閘、分閘、公共端等位置，進行接線操作時替換拔插接頭，并對10臺斷路器進行每臺5輪的接、換線操作，并統(tǒng)計誤接、錯接次數和平均時長，如表15所示。表15模擬試驗統(tǒng)計表序號接、換線次數接、換線失誤次數準確率接、換線時長150100%25min250100%27min350100%23min450100%24min550100%26min650100%21min750100%30min850100%22min950100%24min1050100%26min根據表15中統(tǒng)計數據計算可得：采用新接線方法降低接線時間，接線準確率100%，接、換線平均時長經優(yōu)化后為24.8min，比預期時間11.12X5=55.6縮短了55.4%，對策目標實現，對策實施有效。（二）對策二：定制新型插頭1.縮小接線插頭體積小組成員集思廣益制作新型插頭并包裹絕緣層，相比傳統(tǒng)鱷魚夾減少了裸露面積，縮小了插頭體積，避免了誤觸，如圖20所示。圖20新型插頭與鱷魚夾對比圖2.將接線插頭相互獨立為避免傳統(tǒng)接線方式帶來的問題，QC小組在現場試驗過程中使用了新型插頭避免老式鱷魚夾帶來的誤觸與短路問題?，F場試驗圖如圖21所示。圖21新型插頭試驗圖3.插頭尺寸與被試品貼合現場試驗過程中測量線圈直阻，采用新型插頭可以減少操作人員接線不穩(wěn)帶來的數據波動，圖22與圖23分別為現場測量直阻情況接線圖。圖22直接測量線圈直阻圖23采用新型插頭測量線圈直阻使用新型插頭后進行10組模擬試驗，圖24中為試驗的接線情況圖，并在之后統(tǒng)計出改進后對試驗結果的影響得到表16與表17。圖24模擬試驗接線圖表16試驗結果對比情況專用插頭試驗圖像正常試驗合格圖像試驗圖像對比圖25專用插頭試驗圖圖26正常試驗合格圖表17模擬試驗錯誤情況統(tǒng)計表序號鱷魚夾互碰短路誤觸插針短路接線不穩(wěn)脫落圖像波動合閘直阻（Ω）改進前改進后改進前改進后改進前改進后改進前改進后改進前改進后11次無相碰1次無短路無脫落無脫落無波動無波動22017521次無相碰1次無短路1次無脫落無波動無波動18517032次無相碰1次無短路1次無脫落2次無波動19517241次無相碰無短路無短路2次無脫落無波動無波動18717051次無相碰1次無短路2次無脫落無波動1次19017361次無相碰無短路無短路1次無脫落無波動無波動23018172次無相碰1次無短路無脫落無脫落1次無波動1791658無相碰無相碰2次無短路1次無脫落無波動無波動2101749無相碰無相碰無短路無短路1次無脫落3次無波動211173101次無相碰1次無短路1次無脫落無波動無波動180166圖27對比折線圖結論：根據表16、表17、圖27結果顯示可知采取對策后開關速度試驗圖像更加穩(wěn)定，模擬試驗插頭脫落次數為0，圖像準確率達到90%，并且短路、誤觸問題出現降至率0%。實施對策后試驗所得合閘直阻數據更加穩(wěn)定，對策目標實現，對策實施有效。八、效果檢查（一）目標值檢查對策實施后，小組成功設計出航空插頭式斷路器專業(yè)接頭，縮短了平均試驗時長，并且大大縮減了試驗過程中出現誤操作和圖像波動的概率。小組對2022年xx變電站現場試驗檢驗成果，并對試驗時間進行統(tǒng)計，如表18所示。表18xx站試驗時間統(tǒng)計表斷路器換線時間（min）機械特性試驗時間（min）斷路器換線時間（min）機械特性試驗時間（min）13

IIA段出線4.5941

III段出線4.68.318

IIB段出線4.89.342

III段出線5.58.919

IIB段出線4.68.943

III段出線4.79.320

IIB段出線5944

III段出線3.88.521

IIB段出線5.28.745

III段出線5.610.322

IIB段出線5.3846

III段出線4.89.123

IIB段出線5.18.547

III段出線4.98.724

IIB段出線4.37.948

III段出線5.911.333

III段出線61150

IIA段出線59.634

III段出線4.58.751

IIA段出線4.68.637

III段出線5.1952

IIA段出線5.19.838

III段出線4.47.953

IIA段出線3.98.739

III段出線4.8854

IIA段出線4.38.540

III段出線4.78.155

IIA段出線4.28.6QC小組根據表格統(tǒng)計數據繪制排列圖，如圖28所示。圖28改進后各步驟耗時統(tǒng)計圖小組成員統(tǒng)計xx站機械特性試驗時長為8.94min，達到縮短機械特性試驗55%以上試驗時長的預期，總試驗用時17.4min，達到小組活動預