基于風(fēng)險(xiǎn)邊界理論的繼電保護(hù)班組安全管控措施

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局 吳泓灝 楊永雄 陳 創(chuàng) 張銳冬 廣東電網(wǎng)培訓(xùn)與評價(jià)中心 楊 洋

繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備的安全運(yùn)維是集資源調(diào)度和風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空管控為一體的系統(tǒng)工程。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，基建和改造的壓力逐年上升，一線生產(chǎn)運(yùn)維呈現(xiàn)技術(shù)技能要求高、跨部門協(xié)同工作急、風(fēng)險(xiǎn)管控場景[1]多的特點(diǎn)。目前，繼電保護(hù)自動(dòng)化運(yùn)維中工作中常見的問題可以總結(jié)為以下三大類：一是計(jì)劃管理類問題，體現(xiàn)為作業(yè)資質(zhì)、“人”“物”資源的不匹配，常常有臨時(shí)決策、加急趕工、交接無序等特點(diǎn)。典型的場景有檢修備品缺失、工作負(fù)責(zé)人臨時(shí)變更、多專業(yè)交叉作業(yè)、長時(shí)間等待、任務(wù)變化頻繁，等等；二是現(xiàn)場作業(yè)類問題，體現(xiàn)為監(jiān)管不到位、工作人員疲勞作業(yè)（包括心態(tài)疲勞）、技能不勝任、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)意識弱的特點(diǎn)，典型場景有作業(yè)工藝和安全措施不規(guī)范以及各類誤碰、誤整定、誤接線事件；三是反饋閉環(huán)類問題，體現(xiàn)為數(shù)據(jù)管理意識弱、閉環(huán)反饋不及時(shí)的特點(diǎn)。由于運(yùn)維業(yè)務(wù)缺乏自動(dòng)化支撐載體[2]，數(shù)據(jù)維護(hù)依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和大量紙質(zhì)化資料協(xié)助，效率低下。典型場景有臺賬文件錯(cuò)漏、設(shè)計(jì)圖更新反饋慢、新規(guī)范與老問題共存難改等。

1 風(fēng)險(xiǎn)邊界

根據(jù)繼電保護(hù)專業(yè)日常運(yùn)維的特性，運(yùn)維過程中的風(fēng)險(xiǎn)主要有電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)以及設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)三大類。其中，電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)主要來自系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化、運(yùn)行方式應(yīng)急調(diào)整導(dǎo)致的電網(wǎng)局部產(chǎn)生的過負(fù)荷、電壓陡升、溫度異常等不穩(wěn)定因素。作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)則是產(chǎn)生于運(yùn)維過程中的不規(guī)范操作、人為錯(cuò)誤、安全措施不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)茸鳂I(yè)行為。設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)則是電網(wǎng)中超期服役、帶病運(yùn)行、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣出現(xiàn)了難以預(yù)測的故障波等。三大風(fēng)險(xiǎn)可能是同時(shí)存在的，但其中作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的占比較高。風(fēng)險(xiǎn)管控首要的任務(wù)是保證生命安全，圍繞運(yùn)維人員的安全生產(chǎn)可以將風(fēng)險(xiǎn)邊界分為物理風(fēng)險(xiǎn)邊界、回路風(fēng)險(xiǎn)邊界、工序風(fēng)險(xiǎn)邊界、資質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)邊界、計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)邊界五類。

1.1 物理風(fēng)險(xiǎn)邊界

物理邊界是指工作地點(diǎn)、具體間隔中以絕緣材料隔開的空間邊界。在具體工作中，物理邊界又分為一次物理邊界和二次物理邊界。一次物理邊界是安全紅線，一次設(shè)備的帶電部分與工作人員之間的安全距離需要嚴(yán)格滿足安全規(guī)程的要求。一次物理邊界主要由安全圍欄、絕緣擋板、門鎖等有形的分隔構(gòu)成。二次物理邊界的電壓等級相對較低，在端子箱、設(shè)備屏柜中，其風(fēng)險(xiǎn)不僅是觸電，還包括設(shè)備以及二次電纜的誤接、誤碰。因此，二次物理邊界更多地體現(xiàn)在檢修設(shè)備的地點(diǎn)分布，檢修回路的端子排空間分布。二次物理邊界主要通過現(xiàn)場指示牌、屏柜的標(biāo)簽、標(biāo)識、回路編號等進(jìn)行劃分。圖紙資料、說明書收資、回路標(biāo)識不全是影響二次物理邊界識別的主要問題。

1.2 回路風(fēng)險(xiǎn)邊界

回路風(fēng)險(xiǎn)邊界源自繼電保護(hù)專業(yè)的特殊性，除了物理邊界隔開的高壓部分，回路風(fēng)險(xiǎn)主要是二次作業(yè)過程中涉及的電氣風(fēng)險(xiǎn)。針對運(yùn)維設(shè)備，回路風(fēng)險(xiǎn)邊界涉及帶電部分和控制部分。二次回路的帶電部分包括了220V 和380V 的交流電以及正負(fù)110V 的直流電，電壓等級雖低但都足以致命。除了人身安全外，控制部分的回路風(fēng)險(xiǎn)主要影響電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。誤碰跳閘、失靈連跳等控制回路，會(huì)繞過五防系統(tǒng)直接導(dǎo)致停電事故。

二次回路的電氣邊界由裝置電源、回路的空氣開關(guān)、接線端子排構(gòu)成，并延伸到設(shè)備的把手、壓板等元件；其涉及電源、采樣、控制、信號多種回路，是現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)管控的重點(diǎn)領(lǐng)域。其中，電流回路、直流跳閘回路、啟失靈聯(lián)跳回路是運(yùn)維過程中重要的電氣邊界。這些回路一旦誤動(dòng)將引發(fā)運(yùn)行設(shè)備的停電事故。針對此類回路風(fēng)險(xiǎn)邊界，需要嚴(yán)格執(zhí)行繼電保護(hù)自動(dòng)化專業(yè)的安全技術(shù)措施，通過斷開空氣開關(guān)、投退硬壓板、密封端子、短接或解開電纜等方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備二次回路測試部分與運(yùn)行部分的電氣隔離。在高度依賴網(wǎng)絡(luò)的智能變電站中[3]，電氣隔離還包括了網(wǎng)絡(luò)信號、軟件模塊的虛回路隔離。相比傳統(tǒng)變電站，智能變電站的電氣邊界從看得見的電纜回路擴(kuò)展了更多看不見的網(wǎng)絡(luò)虛回路。該部分的電氣邊界須以全站統(tǒng)一配置文件SCD 為標(biāo)準(zhǔn)，找到設(shè)備虛回路的軟壓板、光纖接口進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)邊界隔離。

1.3 工序風(fēng)險(xiǎn)邊界

工序邊界是工作方法中的順序、邏輯的行為邊界。在具體的二次運(yùn)維業(yè)務(wù)中，存在大量的既定工序。例如，電流回路安全措施中的“先短后斷”和“先斷后短”、調(diào)試設(shè)備先接地后開機(jī)、先采樣后調(diào)試、先量電位后投退壓板，等等。工序一旦界定往往是不可逆的，順序出錯(cuò)將導(dǎo)致作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。工序風(fēng)險(xiǎn)邊界需要明確具體的工作任務(wù)實(shí)施的前置條件。

1.4 資質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)邊界

資質(zhì)邊界是人員崗位勝任能力與具體業(yè)務(wù)是否匹配的“隱形邊界”。在班組派工、項(xiàng)目前期，應(yīng)著重審核工作人員資質(zhì)，分析人員技能水平、工作經(jīng)驗(yàn)、個(gè)人品質(zhì)，以及安全資歷等多種因素，形成有效工作能力認(rèn)證。在用人派工階段構(gòu)建資質(zhì)邊界，將不滿足資質(zhì)的人員排除在工作外，即可從源頭上避免出現(xiàn)“能力弱、責(zé)任重”的風(fēng)險(xiǎn)事件。

1.5 計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)邊界

生產(chǎn)任務(wù)的順利實(shí)施通常需要在總的生產(chǎn)計(jì)劃基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化人員、工期、物資，以及當(dāng)日任務(wù)的內(nèi)容?？茖W(xué)地計(jì)劃能夠有效減少變化因素的影響。區(qū)分任務(wù)的關(guān)鍵鏈和設(shè)置應(yīng)對變動(dòng)的緩沖區(qū)是計(jì)劃管理的關(guān)鍵。關(guān)鍵鏈?zhǔn)怯?jì)劃中無法變更，必須執(zhí)行的環(huán)節(jié)；緩沖區(qū)是時(shí)間相對靈活的工作任務(wù)，可替代計(jì)劃出現(xiàn)變動(dòng)的時(shí)間。緩沖區(qū)的時(shí)間越久，計(jì)劃的裕度就越大。當(dāng)計(jì)劃事項(xiàng)一直拖延、無法落實(shí)，項(xiàng)目的關(guān)鍵鏈就會(huì)出現(xiàn)窩工、漏項(xiàng)、帶病作業(yè)等計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)。在一個(gè)長項(xiàng)目周期內(nèi)，只有關(guān)鍵的時(shí)段以及重點(diǎn)作業(yè)任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)是最高的。計(jì)劃邊界有兩個(gè)：一是在備用任務(wù)即將完成，關(guān)鍵鏈任務(wù)不具備條件的時(shí)候，計(jì)劃將出現(xiàn)停工或粗放作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)；二是高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)時(shí)段，這是生產(chǎn)計(jì)劃中重點(diǎn)區(qū)分和管控的環(huán)節(jié)。如果計(jì)劃在此區(qū)間未設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)管控，則容易出現(xiàn)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)事件。

本節(jié)提出的五類風(fēng)險(xiǎn)邊界，基本揭示了實(shí)際生產(chǎn)過程中風(fēng)險(xiǎn)的來源與發(fā)展過程。現(xiàn)有的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控大多針對電網(wǎng)運(yùn)行的一個(gè)時(shí)間斷面，對變化的時(shí)序特征和控制手段時(shí)效特性關(guān)注不足[4]。理解和細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)邊界，在邊界前實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管控就能把握安全的本質(zhì)，從源頭降低風(fēng)險(xiǎn)。

2 基于風(fēng)險(xiǎn)邊界理論的安全管控措施

以風(fēng)險(xiǎn)邊界為基礎(chǔ)，繼電保護(hù)班組安全管控措施可以從作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)知識庫、生產(chǎn)計(jì)劃管理、能力評價(jià)與派工用人、項(xiàng)目全過程管控、作業(yè)-設(shè)備-電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)動(dòng)五個(gè)方面進(jìn)行提升。

2.1 完善二次專業(yè)典型作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)庫

典型作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)庫是通過細(xì)化作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)事項(xiàng)，提醒工作成員辨識作業(yè)過程中涉及的物理、電氣以及工序邊界，保障人身、設(shè)備和電網(wǎng)安全。二次運(yùn)維的典型工作已有成熟的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)流程，按照電壓等級、工作內(nèi)容進(jìn)行分類，可以囊括常用的保護(hù)定檢、技術(shù)改造、缺陷處理、自動(dòng)化配置等典型工作。將作業(yè)過程中易錯(cuò)易漏的工藝工序、常見的“三誤”行為進(jìn)行總結(jié)即可形成典型的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)庫。

作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)庫可以進(jìn)一步應(yīng)用在班組派工提醒、班前會(huì)安全分析、現(xiàn)場安全交代，提高工作組成員風(fēng)險(xiǎn)分析的效率與敏感度。工作負(fù)責(zé)人可以參考風(fēng)險(xiǎn)庫做好預(yù)防措施，在關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)設(shè)置工序邊界，防患未然。

2.2 建立“月-周-日”三級工作計(jì)劃

根據(jù)企業(yè)的年度目標(biāo)，專業(yè)部門采用“月-周-日”三級管理制度構(gòu)建計(jì)劃管理。月度生產(chǎn)計(jì)劃主要安排計(jì)劃性的工作任務(wù)，包括次月的檢修、巡視、基建、技改等工作，此類工作大部分在計(jì)劃停電的時(shí)間段執(zhí)行。

月度計(jì)劃制定后，每周都應(yīng)提前部署周計(jì)劃。原定工作負(fù)責(zé)人可以在周計(jì)劃發(fā)布后進(jìn)行工作確認(rèn)和調(diào)整。判斷計(jì)劃能否實(shí)施主要有兩個(gè)層面：一是判斷計(jì)劃的關(guān)鍵鏈?zhǔn)欠裢暾Y源配置、關(guān)鍵任務(wù)能否順利開展；二是計(jì)劃是否有緩沖區(qū)，如備用資源是否充足，在部分工作無法開展的情況下，有無任務(wù)并行開展。當(dāng)緩沖區(qū)用盡時(shí)，就會(huì)逼近計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)邊界，從而增加趕工、窩工的風(fēng)險(xiǎn)。日計(jì)劃是在任務(wù)開展前進(jìn)行最后的提醒與管控，如果當(dāng)日有電網(wǎng)突發(fā)事件，日計(jì)劃應(yīng)重新評估工作風(fēng)險(xiǎn)。通過三級時(shí)間尺度的分級部署，能夠有效應(yīng)對計(jì)劃變更、跨部門協(xié)調(diào)、突發(fā)事件等不確定因素，確保工作在計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)邊界內(nèi)開展。

2.3 崗位能力評價(jià)與梯度隊(duì)伍體系

崗位能力評價(jià)是派工用人的依據(jù)，是鑒別人員資質(zhì)邊界的重要環(huán)節(jié)。評價(jià)指標(biāo)需要綜合考慮員工在各個(gè)專業(yè)模塊的熟練程度及其長期積累的專業(yè)特長。其中能力評價(jià)分為模塊評價(jià)和綜合評價(jià)兩個(gè)部分。模塊評價(jià)主要統(tǒng)計(jì)員工參與具體二次工作的數(shù)據(jù)，內(nèi)容涉及工作模塊的電壓等級、保護(hù)定檢、技術(shù)改造、消缺等；綜合評價(jià)是在模塊評價(jià)的基礎(chǔ)上，對工齡、技術(shù)技能等級、學(xué)歷，以及安全資歷等多個(gè)因素進(jìn)行加權(quán)量化。

發(fā)展高低結(jié)合、交叉培養(yǎng)、專業(yè)專長的用人體系能夠起到有效的技術(shù)互補(bǔ)，克服崗位勝任能力評價(jià)的主觀偏差。在能力評價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分類和排序，形成初、中、高，以及專家四個(gè)層次的工作梯隊(duì)。組建三個(gè)類型的工作組，每個(gè)工作組由至少兩名不同技能水平的員工構(gòu)成。第一工作組屬于技能提升工作組，成員由初級、中級或者高級的員工構(gòu)成；第二個(gè)工作組屬于風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)工作組，成員由中級、高級或者專家層次的員工構(gòu)成；第三個(gè)工作組屬于重點(diǎn)攻堅(jiān)工作組，成員由高級和專家構(gòu)成。資歷較高的成員重點(diǎn)把關(guān)作業(yè)過程中的安全措施與風(fēng)險(xiǎn)管控，其余人員配合完成工作。

三個(gè)工作組中，工作能力越高的小組可以向下兼容做技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)低的工作。但是工作能力弱的小組不能越級工作。梯度交叉的用人體系能夠形成有效的資質(zhì)邊界，摒除因人員分配不合理造成的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 項(xiàng)目全過程管控

電力項(xiàng)目全過程管控的提質(zhì)增效，須從人員配置與計(jì)劃管理同時(shí)著手。尤其是一線班組應(yīng)重視數(shù)據(jù)閉環(huán)與項(xiàng)目管理。設(shè)置項(xiàng)目助理，負(fù)責(zé)進(jìn)度跟蹤、材料收資與系統(tǒng)閉環(huán)，能有效保證工作的協(xié)調(diào)與連貫性。工作負(fù)責(zé)人重點(diǎn)把關(guān)技術(shù)性工作，分析風(fēng)險(xiǎn)邊界，另外還需要制作典型基建、技改驗(yàn)收工作的項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度表。明確項(xiàng)目的資料清單、組織方式，以及具體的工作內(nèi)容。以工作任務(wù)、負(fù)責(zé)人、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的形式將項(xiàng)目按不同階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行序貫分解，形成項(xiàng)目全過程解析。在項(xiàng)目施工計(jì)劃的基礎(chǔ)上重點(diǎn)標(biāo)注各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的前置條件、作業(yè)內(nèi)容和風(fēng)險(xiǎn)時(shí)段。以進(jìn)度表為基礎(chǔ)，有序部署人防、物防、技防措施，制定有效的吹哨機(jī)制，將作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避在計(jì)劃邊界內(nèi)。

2.5 三險(xiǎn)聯(lián)動(dòng)預(yù)警機(jī)制

在高比例新能源電網(wǎng)的運(yùn)行方式中，考慮單一間隔作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的局限性越來越明顯。新型電力系統(tǒng)對雙向潮流、新能源汽車、短期電力市場的接納度越來越高，電網(wǎng)運(yùn)行方式將呈現(xiàn)更多的變化?，F(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評估體系缺少對設(shè)備、系統(tǒng)運(yùn)行方式的多時(shí)段分析。一個(gè)簡單的維護(hù)作業(yè)其周邊間隔風(fēng)險(xiǎn)將呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化。

由于網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)以及信息系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)差問題，現(xiàn)有設(shè)備運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，以及各類生產(chǎn)性質(zhì)的平臺系統(tǒng)彼此信息相對獨(dú)立，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交流少。這種客觀情況導(dǎo)致電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，以及極端天氣等不可控因素難以形成系統(tǒng)性的預(yù)警。在不具備一體化信息預(yù)警技術(shù)的過渡階段，應(yīng)有作業(yè)、設(shè)備、電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)三險(xiǎn)聯(lián)動(dòng)的超前思路。調(diào)度部門應(yīng)明確電網(wǎng)特殊時(shí)段的薄弱環(huán)節(jié)，確定風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備和等級。運(yùn)維單位可以列出超期服役、高負(fù)荷等級設(shè)備的動(dòng)態(tài)清單。結(jié)合現(xiàn)場工作計(jì)劃，求取三者的交集就能將當(dāng)天工作任務(wù)限定在風(fēng)險(xiǎn)邊界內(nèi)。