安全工程师:从人机工效角度考虑“五防”配置
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发布时间：2023-06-04 21:33
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时间：2024-10-25 04:06
所谓人机工效，是指人与设备的合理结合，从而产生的效益。
目前有一种典型的观点，即认为通过完善“五防”装置功能并且增加其强制性，能避免误操作事故，即完全从技术角度杜绝误操作事故。但笔者认为这条路是行不通的。
1 “五防”装置不可能从技术上杜绝误操作
所谓“五防”，是为了防止误拉合开关、带负荷拉合刀闸、带电挂地线、带地线送电，误入带电间隔等5种误操作，通过一定的方式、一定的设备，在一定程度上实现其功能，而不是也不可能是绝对的实现，因此不可能因安装了“五防”装置而从技术上杜绝误操作。
1.1 现场数据(状况)取样可能出现问题
如防带负荷拉合刀闸的实现。
从理论上说，只要检测到开关的三相触头均在断位后，才允许操作刀闸，就可以杜绝此种误操作事故。
在技术上实现此功能的核心问题是准确检测开关的触头位置。
对于该项检测，各种五防各有其法：程序锁通过检验该回路的开关的操作把的位置，电磁锁通过检验开关的辅助接点位置，微机五防通过检验开关位置继电器的位置或检测分(合)闸指令脉冲电流，机械联锁通过开关机构的连杆闭锁刀闸操作把手等。
由上述检测方式可以看出，任何一种方式，都是间接，而不是直接检测开关的三相触头位置。因此只能说：在设备正常情况下，上述检验是能够判明开关触头的位置，从而不会带负荷拉合刀闸。但在非正常情况下，如操作把二次接线脱落，开关辅助接点故障，机构故障等，开关触头未断开或未三相全部断开等(仅我局就多次出现拉开关时，单相未分开的故障)，此时拉合刀闸则会造成带负荷拉合刀闸事故。因此，从上述分析可看出，要真正实现此功能的核心问题是直接而不是间接检测开关触头的实际位置，而直接检测，在技术上是不可行的。
1.2 不可能为“五防”问题去增加主设备 五防是在主设备上加装的附属设备，不可能要求为完善五防而增加主设备，而且从技术角度上也是不可行的。
例如合母线侧接地刀前，对母线验电的问题。目前任一种五防均不是采用电压抽取对母线验电方式，均为通过检查母线刀闸位置的方式。因为不可能专为实现此功能在母线上安装一组电压抽取装置。
从上述分析可看出，目前任一种“五防”都不能称为是绝对完善的，都只是一定程度上的完善，包括微机五防在内。
2 微机五防中的人机工效
对于微机五防，虽然目前其功能是、最完善的，但其在技术上存在一个致命的缺陷：即其进行逻辑判断的依据是模拟图板上设备的状态，而不是现场设备实际状态。两者一旦不符，五防功能即无法保证。我局在微机五防的安装调试中就曾出现过此类问题。在技术上，目前尚难以可靠地将现场所有设备状态(包括所有开关、刀闸、地刀、地线、网门)采集下来传至主机，即使采集到也只能是间接的，非直接方式。
因此，保证模拟图板与现场实际设备对位的工作必须要依靠值班人员正确地执行操作票制度。这就出现了这样一个怪圈：微机五防是为了防止值班人员不认真执行操作票制度而造成误操作，却又依赖于值班人员严格执行操作票制度来保证现场设备位置与模拟图板的严格对位。
因此，笔者认为，五防从理论上和实践上均不可能达到尽善尽美，防止误操作事故，关键还在于值班员严格执行操作票制度和“三核两对一复诵”制度，以及五防装置与操作人员行为的合理结合，术语称合理的人机工效。
值班员在操作中，其主要精力必须放在被操作的设备上，而不应放在“五防”设备上，“五防”设备应该不分散或很少分散值班员的注意力，为此，“五防”设备首先必须保证其可靠性，错误操作时必须有效闭锁，正确操作时则必须开锁方便。如果在满足开锁条件时打不开锁或开锁很麻烦甚至解锁时，则“五防”设备对于操作人员是一种妨碍，严重分散其注意力。而且值班员在操作错误时对于锁具的正确闭锁也会认为是锁具故障而解锁，从而造成误操作事故。
因此，在“五防”设备的选型及程序设计中，应首先考虑其可靠性，在满足可靠性的基础上去完善功能。在可靠性与功能相冲突时，应优先考虑可靠性。这样才是合理的人机工效，单纯地强调操作行为规范或单纯强调“五防”功能完善都是偏面的。
3 在“五防”中考虑人机工效的实例
我局近年来在“五防”工作中充分考虑了人机工效的问题，在设备的选型、程序的制定及锁具的要求上均做了一些有益的探索：
(1) 对110 kV无人值班站逐步统一锁具种类， 统一程序。
对基地站值班员，一个人要进行十余座变电站的倒闸操作，统一锁具及五防程序，无疑可大大减轻其操作负担。
(2) 将JS型程序锁应用范围扩大到220 kV全站。
JS型程序锁，简单实用，可靠性高，但以往局限于110 kV站。现将其应用范围扩展到220 kV全站。同时针对其复杂接线下程序复杂的问题，从现场实际出发，简化程序方案，力求简单实用。
如对母线侧地刀闭锁问题：传统方案是对母线侧全部刀闸或电源线路刀闸进行模拟闭锁。我局考虑到，此方案不仅过于繁琐，对其它程序有干扰，而且操作中在核对设备编号、位置后长时间离开被操作元件间隔，极易出现走错间隔情况，同时对正常操作也分散精力，因此利用刀闸的机械联锁，将其改为一对一闭锁的方案。
近两年新建的220 kV东田站、改造的220 kV许营站110 kV部分、220 kV王里站均为JS型程序锁，至今运行良好。
(3) 220 kV大河站微机五防的工作中，考虑到 锁具与刀闸的安装精度难以配合，取消了固定锁具的防走空功能，简化了功能，大大提高了可靠性，设备运行良好。
