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摘要:变电站运行事故会引起重大损失,因此需要引起重视。而人为失误是导致严重事故发生的主要原因,对人因加以研究,在变电站各个阶段应用人因工程的原则来防止和减少人的失误,本文主要分析了影响变电运行操作中的人机环境安全性,希望对于变电站可靠运行起到一定作用。
关键词:变电站;安全运行;人机环境安全;可靠性
作者简介:白艳(1973-),女,陕西延安人,延安市供电公司,助理工程师,主要研究方向:变电站运行;白红(1968-),女,陕西延安人,延安市供电公司,助理工程师,主要研究方向:变电站运行。(陕西 延安 716000)
对变电操作人为失误事故调查与分析的目的,是从人及系统特性来辨识一个事故的根本原因以及给出预防模式。在人-机系统中,大量的事故属人为事故,国际核电界的共同经验表明,60%～75%的安全生产事件归因于人的行为失效(简称“人因失效”),人因失效或人因差错是指由人的因素而诱发的事故。[1]人为失误分析包括人为事故分类、人为事故成因理论、人为事故根本原因分析技术、人为失误模式、影响与严重度分析、人为事故数据采集与处理方法、人为事故防范策略选取准则、人为事故监控系统等内容。人因事故分析理论与方法研究将成为人因分析学科的一个研究热点和重点。变电运行操作过程中人因差错研究也将成为供电系统中的研究热点之一。
一、 变电运行操作中人的可靠性
人的可靠性是指操作人员在规定的时间、规定的条件下完成规定功能的可能性(概率)。它综合了工程技术、工效学和系统科学等的研究方法和手段,力图解决人机系统中人的可靠性的定量计算、定性分析以及可靠性评估等问题。目前进行人的可靠性的研究主要有两种方法,一种是工程的方法,它借用工程可靠性的研究方法,计算人的差错概率,分析人的差错给系统造成的影响,分析提高人的可靠性的方法。使用的主要工具是可靠性框图、故障模式影响及致命度分析和故障树分析等。另一种方法是行为学可靠性分析方法,它运用工效学和工程心理学的研究方法和手段研究人的差错产生的原因,探讨提高人的差错的途径,它侧重于从生理学和心理学的角度来分析问题。
变电操作过程中人的可靠性分析主要是建立在对人因差错的统计分析的基础上,分析影响人的可靠性的因素,建立人的可靠性分析模型,定量化人的可靠性,作为制约人因差错及现场工程设计、操作流程编制的理论依据。[2]然而,我国电力行业目前的可靠性指标体系仍然是通过确定性方法得到的。且目前已经基本实现厂网分开,这样,尽快制定适应我国电力系统的新格局和描述我国电力可靠性发展规律的新的可靠性标准与准则,并结合实际情况,积极探索电力体制改革新形势下加强可靠性管理的措施和方法。
二、 影响变电运行操作中的人机环境安全性分析
在生产过程中,人们较多地注意到机器设备的可靠性,而对于人的操作错误造成的事故往往认识不足,重视不够。随着科学技术的迅速发展,人们操作的机器装备日益复杂、精密,技术含量越来越高,因此,对操作人员的素质要求也越来越高,不仅要求准确熟练地控制机器,而且要求熟练地分析、判断和决策,作出应急的反应。
对操作中的影响操作的人机环境,笔者通过多年经验总结,以及对现场考察、分析总结后认为,主要存在以下几个影响因素:(1)常规站中各电压等级的开关操作KK把手并排布置,综自站中按一次结线图分电压等级的结线布置方式,具有集中、简洁、明确的优点,但操作中运行人员常易因大意,错误操作KK把手造成操作事故。(2)开关指示位置标识因振动松落,造成指示位置错误,运行人员未及时发现造成判断失误引起操作事故。(3)对讲机通讯质量不佳,使用不规范,造成通讯联系信息失误引起操作事故。(4)常规站中隔离刀闸的操作按钮按间隔并列布置,操作按钮多,且型号颜色相同,空间位置小,易造成操作错误(典型事例如2006年9月30日我省某局的恶性误操作事故,就因操作相邻的其它刀闸的按钮导致事故发生)。(5)线路侧地刀与母线侧地刀操作把手或操作箱并列布置,设置双重编号牌时,编号标识位置不清,造成误操作其它把手引起操作事故。(6)刀闸电机电源与其它电源保险或空气开关集中布置,现场标识不清晰,易产生误操作其它电源引起操作事故。(7)控制屏屏后编号标识位置较高,运行中又常不上锁,且屏后锁为通用钥匙(通常一把钥匙可开全部屏的前后门),加之电源保险或开关为并列布置,标识字体小且不规范,易造成误拉、送电源引起操作事故。(8)户外各电压等级设备按电压等级分片布置,相同电压等级设备横向为各间隔设备,纵向为各间隔所属设备,设备型号、外观大部分相同,大意时运行人员常走错间隔误操作其它设备引起操作事故。(9)接户外临时接地线时,验电前需到有电设备处验明验电笔完好,拟往操作设备处走时因设备外观一致而疏忽大意走错间隔引起操作事故。(10)保护屏、控制屏,户外操作箱位置相对较小,监护人不严格执行监护时,很难发现操作人的错误操作,在操作人发生误操作时,监护人无法及时制止引起操作事故。(11)综自站的综自系统操作中,监护人与操作人常共用一部电脑,操作人易相互干扰而影响操作,且较难并坐,在操作项目较多时易因疲劳引起操作事故。(12)10kV户内开关柜,刀闸操作把手机械闭锁操作栓安装不合理,正常时操作人在戴上绝缘手套后很难进行操作(无法拉出操作栓)引起操作事故。
人的能力是有限度的,对人的要求若超出了人的能力范围,就容易产生操作错误。为此,笔者通过多年经验总结,认为可以从以下几个方面努力,来提高变电操作过程中人机系统的安全性。
(1)根据人与机器各自的特点,合理分配人机功能,尽可能减少对人的操作复杂程度的要求,为人的有效工作创造条件,防止操作错误。(2)加强对操作者的选拨、训练和责任心教育,提高其素质;合理安排作息制度,使人处于最佳功能状态。(3)设计机器装备或选用机器装备时,所选设备等应有防错措施,避免操作错误,如10kV户内高压柜的开关联锁装置。(4)创造有利的工作环境;操作器设计合理,易于操作,不易发生操作错误,防止疲劳引起差错;各类仪器仪表的显示应便于认读,防止读错;工作场所的照明、噪声、有害气体等环境因素,应符合国家工业卫生标准;舒适的操作台椅;合理的作业空间等等。
从作业空间布置的角度,首先从作业空间布置的人机学原则进行讨论。作业空间布置是人机系统设计的综合阶段,使人机系统以最有效合理的方式满足作业要求,为此有必要注意以下几个方面:(1)按操纵装置使用频率和操作顺序布置。使用频率高的操纵装置要布置在操作的最佳范围内,并形成一种流畅的操作路线,使整个操作作业不走空路、有秩序地进行。目前典型的不足是旁路开关间隔往往布置在较远处。(2)按设备的功能布置。功能相同或相联系的设备布置在一起,便于操作和管理,但设备的双重名称标示牌必须正确、醒目且应设置在操作人操作时的正对面。(3)根据人的生物学、生理学和运动学的特征合理布置设备、工具、控制器,使之既保证高效又减少人的疲劳。目前典型的不足是各类刀闸的操作把手或操作按钮普遍偏低,这可能与我省过去人员身高偏低有关系。(4)根据设备的重要程度布置。重要的设备、仪器仪表的布置应在最佳作业范围内,便于操作和观察。目前典型的不足是进口开关设备的标识位置设置偏高且相当一部份设置在设备的背面。(5)设备的平面布置,除方便操作外,要特别注意安全距离及人流,车流的状况。典型的是主变本体间隔引下线对车辆安全距离不足,敞开式电容器组与网门间距离偏小。
从设备布置的角度看,由于其与投资大小关系密切,实际中一般均选择既经济又安全的布置方式,较少考虑对人因差错的影响。一般要求有:设备与设备之间、设备与构支架及墙壁之间,以及设备与通道之间均留有一定的安全距离,以保证有足够的空间。在高度方向,设备的安装高度要考虑安全需求及人的生理特征要求。
三、结语
通过对变电运行专业的危险源及具体的不安全行为的分析,概括、总结了变电运行操作中人的不安全行为和物的不安全状态。通过上述分析,希望能够对于变电运行操作中减少事故起到一定作用。
参考文献:
[1]黄玉龙,张勇军,凌毅.变电运行操作新模式探讨[J].电气应用,2009,(2).
[2]刘国中,张勇军,李哲,等.基于CREAM追溯法的变电运行人因失效分析[J].中国电力,2007,(5).
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:变电站;安全运行;人机环境安全;可靠性
作者简介:白艳(1973-),女,陕西延安人,延安市供电公司,助理工程师,主要研究方向:变电站运行;白红(1968-),女,陕西延安人,延安市供电公司,助理工程师,主要研究方向:变电站运行。(陕西 延安 716000)
对变电操作人为失误事故调查与分析的目的,是从人及系统特性来辨识一个事故的根本原因以及给出预防模式。在人-机系统中,大量的事故属人为事故,国际核电界的共同经验表明,60%～75%的安全生产事件归因于人的行为失效(简称“人因失效”),人因失效或人因差错是指由人的因素而诱发的事故。[1]人为失误分析包括人为事故分类、人为事故成因理论、人为事故根本原因分析技术、人为失误模式、影响与严重度分析、人为事故数据采集与处理方法、人为事故防范策略选取准则、人为事故监控系统等内容。人因事故分析理论与方法研究将成为人因分析学科的一个研究热点和重点。变电运行操作过程中人因差错研究也将成为供电系统中的研究热点之一。
一、 变电运行操作中人的可靠性
人的可靠性是指操作人员在规定的时间、规定的条件下完成规定功能的可能性(概率)。它综合了工程技术、工效学和系统科学等的研究方法和手段,力图解决人机系统中人的可靠性的定量计算、定性分析以及可靠性评估等问题。目前进行人的可靠性的研究主要有两种方法,一种是工程的方法,它借用工程可靠性的研究方法,计算人的差错概率,分析人的差错给系统造成的影响,分析提高人的可靠性的方法。使用的主要工具是可靠性框图、故障模式影响及致命度分析和故障树分析等。另一种方法是行为学可靠性分析方法,它运用工效学和工程心理学的研究方法和手段研究人的差错产生的原因,探讨提高人的差错的途径,它侧重于从生理学和心理学的角度来分析问题。
变电操作过程中人的可靠性分析主要是建立在对人因差错的统计分析的基础上,分析影响人的可靠性的因素,建立人的可靠性分析模型,定量化人的可靠性,作为制约人因差错及现场工程设计、操作流程编制的理论依据。[2]然而,我国电力行业目前的可靠性指标体系仍然是通过确定性方法得到的。且目前已经基本实现厂网分开,这样,尽快制定适应我国电力系统的新格局和描述我国电力可靠性发展规律的新的可靠性标准与准则,并结合实际情况,积极探索电力体制改革新形势下加强可靠性管理的措施和方法。
二、 影响变电运行操作中的人机环境安全性分析
在生产过程中,人们较多地注意到机器设备的可靠性,而对于人的操作错误造成的事故往往认识不足,重视不够。随着科学技术的迅速发展,人们操作的机器装备日益复杂、精密,技术含量越来越高,因此,对操作人员的素质要求也越来越高,不仅要求准确熟练地控制机器,而且要求熟练地分析、判断和决策,作出应急的反应。
对操作中的影响操作的人机环境,笔者通过多年经验总结,以及对现场考察、分析总结后认为,主要存在以下几个影响因素:(1)常规站中各电压等级的开关操作KK把手并排布置,综自站中按一次结线图分电压等级的结线布置方式,具有集中、简洁、明确的优点,但操作中运行人员常易因大意,错误操作KK把手造成操作事故。(2)开关指示位置标识因振动松落,造成指示位置错误,运行人员未及时发现造成判断失误引起操作事故。(3)对讲机通讯质量不佳,使用不规范,造成通讯联系信息失误引起操作事故。(4)常规站中隔离刀闸的操作按钮按间隔并列布置,操作按钮多,且型号颜色相同,空间位置小,易造成操作错误(典型事例如2006年9月30日我省某局的恶性误操作事故,就因操作相邻的其它刀闸的按钮导致事故发生)。(5)线路侧地刀与母线侧地刀操作把手或操作箱并列布置,设置双重编号牌时,编号标识位置不清,造成误操作其它把手引起操作事故。(6)刀闸电机电源与其它电源保险或空气开关集中布置,现场标识不清晰,易产生误操作其它电源引起操作事故。(7)控制屏屏后编号标识位置较高,运行中又常不上锁,且屏后锁为通用钥匙(通常一把钥匙可开全部屏的前后门),加之电源保险或开关为并列布置,标识字体小且不规范,易造成误拉、送电源引起操作事故。(8)户外各电压等级设备按电压等级分片布置,相同电压等级设备横向为各间隔设备,纵向为各间隔所属设备,设备型号、外观大部分相同,大意时运行人员常走错间隔误操作其它设备引起操作事故。(9)接户外临时接地线时,验电前需到有电设备处验明验电笔完好,拟往操作设备处走时因设备外观一致而疏忽大意走错间隔引起操作事故。(10)保护屏、控制屏,户外操作箱位置相对较小,监护人不严格执行监护时,很难发现操作人的错误操作,在操作人发生误操作时,监护人无法及时制止引起操作事故。(11)综自站的综自系统操作中,监护人与操作人常共用一部电脑,操作人易相互干扰而影响操作,且较难并坐,在操作项目较多时易因疲劳引起操作事故。(12)10kV户内开关柜,刀闸操作把手机械闭锁操作栓安装不合理,正常时操作人在戴上绝缘手套后很难进行操作(无法拉出操作栓)引起操作事故。
人的能力是有限度的,对人的要求若超出了人的能力范围,就容易产生操作错误。为此,笔者通过多年经验总结,认为可以从以下几个方面努力,来提高变电操作过程中人机系统的安全性。
(1)根据人与机器各自的特点,合理分配人机功能,尽可能减少对人的操作复杂程度的要求,为人的有效工作创造条件,防止操作错误。(2)加强对操作者的选拨、训练和责任心教育,提高其素质;合理安排作息制度,使人处于最佳功能状态。(3)设计机器装备或选用机器装备时,所选设备等应有防错措施,避免操作错误,如10kV户内高压柜的开关联锁装置。(4)创造有利的工作环境;操作器设计合理,易于操作,不易发生操作错误,防止疲劳引起差错;各类仪器仪表的显示应便于认读,防止读错;工作场所的照明、噪声、有害气体等环境因素,应符合国家工业卫生标准;舒适的操作台椅;合理的作业空间等等。
从作业空间布置的角度,首先从作业空间布置的人机学原则进行讨论。作业空间布置是人机系统设计的综合阶段,使人机系统以最有效合理的方式满足作业要求,为此有必要注意以下几个方面:(1)按操纵装置使用频率和操作顺序布置。使用频率高的操纵装置要布置在操作的最佳范围内,并形成一种流畅的操作路线,使整个操作作业不走空路、有秩序地进行。目前典型的不足是旁路开关间隔往往布置在较远处。(2)按设备的功能布置。功能相同或相联系的设备布置在一起,便于操作和管理,但设备的双重名称标示牌必须正确、醒目且应设置在操作人操作时的正对面。(3)根据人的生物学、生理学和运动学的特征合理布置设备、工具、控制器,使之既保证高效又减少人的疲劳。目前典型的不足是各类刀闸的操作把手或操作按钮普遍偏低,这可能与我省过去人员身高偏低有关系。(4)根据设备的重要程度布置。重要的设备、仪器仪表的布置应在最佳作业范围内,便于操作和观察。目前典型的不足是进口开关设备的标识位置设置偏高且相当一部份设置在设备的背面。(5)设备的平面布置,除方便操作外,要特别注意安全距离及人流,车流的状况。典型的是主变本体间隔引下线对车辆安全距离不足,敞开式电容器组与网门间距离偏小。
从设备布置的角度看,由于其与投资大小关系密切,实际中一般均选择既经济又安全的布置方式,较少考虑对人因差错的影响。一般要求有:设备与设备之间、设备与构支架及墙壁之间,以及设备与通道之间均留有一定的安全距离,以保证有足够的空间。在高度方向,设备的安装高度要考虑安全需求及人的生理特征要求。
三、结语
通过对变电运行专业的危险源及具体的不安全行为的分析,概括、总结了变电运行操作中人的不安全行为和物的不安全状态。通过上述分析,希望能够对于变电运行操作中减少事故起到一定作用。
参考文献:
[1]黄玉龙,张勇军,凌毅.变电运行操作新模式探讨[J].电气应用,2009,(2).
[2]刘国中,张勇军,李哲,等.基于CREAM追溯法的变电运行人因失效分析[J].中国电力,2007,(5).
(责任编辑:苏宇嵬)