电缆可靠性质量把关案例解析
0 引言
近年来,电力企业都在突飞猛进的进行着大规模的电力建设,电缆用量剧增。随之而来的,就是运行电缆的故障次数也随之增加,特别是配网电缆故障。通过对故障的调查发现,来自电缆本身的制造质量造成的故障占着很大的比例。针对电缆质量管控的各个环节进行分析,主要包括采购—验收—施工—竣工试验—运行几大环节,尽管在以上各个环节中都有一定对设备质量的监控工作,如设备验收和竣工试验,但随着电缆用量的加大和各责任单位自身技术条件的限制,这种监控工作往往只是停留在表面,比如针对10kV及以下等级的交联电缆,主要的验收工作往往只是停留在核对数量和型号;而竣工试验,最有效的方法莫过于耐压。耐压试验通过和电缆的理论寿命30年之间不能划等号。
基于以上背景原因,在北京市电力公司领导的支持下,北京市电力公司试验研究院(下简称试研院)正式成立电气设备质量检测中心,全面对进入北京电网的电缆及其他电气设备开展到货检测工作,严把电缆到货质量关,提升供电可靠性,确保奥运相关工程涉及电缆质量万无一失。
1 工作定位明确,“到货后”开展检测是关键环节
在原有供电系统对电缆进行验收的过程中,经常采用厂家监造的模式,或要求厂家对供货电缆提供权威部门的检测告,以表明电缆质量符合合同要求。这些电缆质量管控手段,一定意义上保证了电缆质量。
随着近年来电缆用量的不断加大,铜价上涨,最低价中标等综合因素,电缆市场出现了一些不规范的现状,如线芯亏方、内外护套变薄等,即检测报告和实际供货电缆性能不符。
基于此,自检测中心成立起,试研院就将设备的检测工作定位为“到货检测”,即从实际到货电缆中抽取样品,由检测中心依照订货技术合同进行检测,出具检测报告。此项工作的意义在于让北京市电力公司可以用上质量合格的电缆,让所有的生产厂家可以在一个公平的环境中竞争。
2 广泛调研,将检测工作首先由配网电缆起步,逐步向主网电缆延伸
从北京市电力公司对电缆着手开展到货检测的工作开始,就经过了充分的理论分析和实际情况的调研。基本情况为:首先,主网主设备一直是电力系统所密切关注的, 110kV及以上电压等级的电缆从招标—采购—交接试验—施工—竣工试验的整体流程较为规范,无论是交接试验还是预防性试验都已经形成了较为全面的工作流程;其次,从电缆制造环节的质量控制来看,高压电缆在生产的各个环节的控制指标要求较低压电缆严格的多;最后,电缆的到货检测工作毕竟是一项在电力系统内全新的工作,工作经验较少,而针对主网主设备所进行试验要求的仪器、环境、人员、资金等方面所需要的投入力量非常大,仅仅针对国家标准规定的检测项目,高压电缆的固有检测周期太长,到货后对施工周期的影响过大,短期内无法实现。基于这种现状,北京市电力公司将到货检测的工作范围和目标定为:从配网电缆到货检测入手,保证配网设备线材等电力设施质量,逐步将检
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测工作向主网110以上电缆延伸。
3 完善电缆到货检测管理制度,重新修订电缆订货技术协议,增加到货检测条款,将检测工作和工程竣工验收结合起来
试研院与公司招投标管理中心、生产技术部等公司职能部门以及物资公司等电缆采购部门通力合作,不断对原有的设备采购管理制度进行修改完善,一个很重要的变化就是将到货检测工作明确到所有采购相关文件中。如陆续出台了《北京市电力公司电缆到货检测管理办法(暂行)》、《物资统一招标电缆到货检测实施办法(暂行)》等管理文件,指导相关部门开展此项工作。
检测中心组织召开多次到货检测工作协调会议,将到货检测的具体事宜明确到公司《设备选用与订货通用技术条件》以及每次和设备供应商所签订的《订货技术协议》中。如检测原则、检测方式、预留盘长、设备不合格处罚条款等基本信息均在技术文件中予以体现,由于有了实际的检测数据,使得责任划分明确,“换货”、“退货”、“赔偿”等问题才有了根本的保障,减少了故障处理工作的周期,维护了公司的整体利益,提高了工作效率。
通过试研院与公司各个职能部门的广泛商讨,将设备到货检测和工程竣工结合在一起,即检测报告将作为工程报送竣工资料中的一项,没有电缆合格的到货检测报告,工程不能发电,从政策上保证了设备到货检测工作的顺利实施。
4 结合实际选取抽检比例和检测项目,在保证电缆质量的同时考虑施工周期等实际问题
检测中心参照国标和定货技术条件制定了一套完整的设备检测原则,将电缆抽检比例和检测项目予以明确。以10kV交联电缆为例,如果对其进行全项目(型式)试验,最少需要几个月的时间,而且耗费大量资源。此类型线材的制造工艺目前已经比较成熟,大部分厂家的生产工艺相差不大,但原材料的质量占据了设备整体质量的大部分权重。检测中心采用了每盘到货电缆上截取1.5m进行检测的模式,只对其进行导体直流电阻、结构尺寸、绝缘热延伸三相常规试验(国标中抽样试验项目)的检测,但却考察了其主要的三个性能指标:直流电阻,考察是否使用了劣质铜材或铜材亏方;结构尺寸,考察产品基本结构;绝缘热延伸,考察其绝缘材质及产品生产工艺控制情况,三项检测工作不到一天即可完成,但却考察了产品主要性能。除此之外,在工程结余电缆上,公司职能部门有计划的要求检测中心对其进行成束燃烧试验的抽检,保证使用电缆的阻燃性能。
5 开展国家实验室认可工作,建立与国家权威试验机构的沟通机制,确保检测结果公正、准确
按照国际实验室管理体系的通用准则,我国等同采用了ISO/IEC17025标准,制定了CNAL/AC01-2005《检测和校准实验室认可准则》,随着检测工作开展,试研院启动了申报国家实验室认可工作,并已经在电缆到货检测的项目上取得认可证书。
此外,试研院与国内很多权威机构都建立了一定的沟通机制和合作关系共同承担到货检测工作。试研院先后同中国电科院、华北电科院、武汉高压研究院、北京钢铁研究院、北京橡胶研究院、北京电线电缆检测中心等机构都建立了工作联系,不仅保证了到货检测工作的开展,也增加了试研
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院在科研工作方面的整体实力。
通过以上举措,逐步形成了较强有力的资质管理体系和技术后盾,保证电缆到货检测工作得以顺利实施。
6 电缆到货检测与故障分析工作两手抓,形成设备质量控制的闭环管理
北京市电力公司利用检测数据来分析故障,把检测做为防范手段。试研院利用自己的技术优势和设备检测能力,采用科学调查、试验分析的方法参与故障分析,用数据说话。通过故障分析的数据整理,总结出那些地方容易出问题,可以采取什么样的检测手段和试验方法可以在设备投运之前发现这种缺陷,为今后此类设备开展到货检测工作做准备。相应的,设备的到货检测工作中也一步步的涵盖到发生过故障的这些设备。
此外,试研院定期发布《到货检测月度简报》,向北京市电力公司内部职能部室和相关单位进行发布,简报中包含各种设备的检测不合格率、不合格厂家、不合格试验项目,检测结果分析、检测专栏等多项内容,此举一出,得到了很大的反响。不合格的情况一一列明,有理有据,到货检测的作用得到了充分的体现。定期对出现不合格的设备厂家、试验项目、试验数据等信息进行统计归纳,一方面可以对设备进行故障分析时做技术储备,另一方面也可通过这些数据、结合发生故障情况、运行状态等信息,对设备厂家的技术实力、信誉等级、产品总体性能进行评比,为今后此类设备的采购定标提供依据。
通过故障分析的结果为到货检测工作做准备、通过到货检测数据为故障分析做技术储备、通过二者的数据统计为设备采购提供依据。做到设备采购—设备到货检测—施工安装情况—运行状态—故障情况—设备采购一个完整的、循环的设备质量管理监控体系。到货检测工作与故障分析工作两手抓,真正形成设备质量控制的闭环管理。
7 检测流程标准化,形成流水线作业,保证检测工作准确、高效
正如电力系统生产和安全不能分家一样,电缆检测工作的准确和高效两个方面也是缺一不可的。特别是今年奥运相关工程紧锣密鼓,面对每年几千盘电缆的检测工作量,必须在保证准确的基础上,务求检测效率。试研院通过一段时间的摸索,积累了一定电缆到货检测的经验,形成了检测流程标准化、流水线作业的模式。具体如下:
★电缆编号。到货样品表明除了厂家自带的标识外,检测人员会增加检测编号、取样日期、盘长等标志。做为身份信息编入报告,并要求每盘电缆具有唯一的出厂编号,保证在发现问题时得以确认。
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图1 电缆表面标识
★电缆解剖。和制作对检测人员的操作实现标准作业管理,所有工作人员严格按照作业指导书的要求和方法进行操作,保证电缆解剖的工作效率和人员安全。
图2 电缆检测解剖标准化作业
★电缆制样。电缆制样环节设置多套制样设备,每条电缆制取的样品,单独编号,单独保存,单独记录,统一交到下一检测人员手中进行检测工作。
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