基于風險邊界理論的繼電保護班組安全管控措施

廣東電網有限責任公司廣州供電局 吳泓灝 楊永雄 陳 創 張銳冬 廣東電網培訓與評價中心 楊 洋

繼電保護自動化設備的安全運維是集資源調度和風險時空管控為一體的系統工程。隨著電力系統規模的逐步擴大，基建和改造的壓力逐年上升，一線生產運維呈現技術技能要求高、跨部門協同工作急、風險管控場景[1]多的特點。目前，繼電保護自動化運維中工作中常見的問題可以總結為以下三大類：一是計劃管理類問題，體現為作業資質、“人”“物”資源的不匹配，常常有臨時決策、加急趕工、交接無序等特點。典型的場景有檢修備品缺失、工作負責人臨時變更、多專業交叉作業、長時間等待、任務變化頻繁，等等；二是現場作業類問題，體現為監管不到位、工作人員疲勞作業（包括心態疲勞）、技能不勝任、作業風險意識弱的特點，典型場景有作業工藝和安全措施不規范以及各類誤碰、誤整定、誤接線事件；三是反饋閉環類問題，體現為數據管理意識弱、閉環反饋不及時的特點。由于運維業務缺乏自動化支撐載體[2]，數據維護依賴個人經驗和大量紙質化資料協助，效率低下。典型場景有臺賬文件錯漏、設計圖更新反饋慢、新規范與老問題共存難改等。

1 風險邊界

根據繼電保護專業日常運維的特性，運維過程中的風險主要有電網風險、作業風險以及設備風險三大類。其中，電網風險主要來自系統結構變化、運行方式應急調整導致的電網局部產生的過負荷、電壓陡升、溫度異常等不穩定因素。作業風險則是產生于運維過程中的不規范操作、人為錯誤、安全措施不嚴謹等作業行為。設備風險則是電網中超期服役、帶病運行、設備運行環境惡劣出現了難以預測的故障波等。三大風險可能是同時存在的，但其中作業風險的占比較高。風險管控首要的任務是保證生命安全，圍繞運維人員的安全生產可以將風險邊界分為物理風險邊界、回路風險邊界、工序風險邊界、資質風險邊界、計劃風險邊界五類。

1.1 物理風險邊界

物理邊界是指工作地點、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，一次設備的帶電部分與工作人員之間的安全距離需要嚴格滿足安全規程的要求。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成。二次物理邊界的電壓等級相對較低，在端子箱、設備屏柜中，其風險不僅是觸電，還包括設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在檢修設備的地點分布，檢修回路的端子排空間分布。二次物理邊界主要通過現場指示牌、屏柜的標簽、標識、回路編號等進行劃分。圖紙資料、說明書收資、回路標識不全是影響二次物理邊界識別的主要問題。

1.2 回路風險邊界

回路風險邊界源自繼電保護專業的特殊性，除了物理邊界隔開的高壓部分，回路風險主要是二次作業過程中涉及的電氣風險。針對運維設備，回路風險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，控制部分的回路風險主要影響電網的可靠運行。誤碰跳閘、失靈連跳等控制回路，會繞過五防系統直接導致停電事故。

二次回路的電氣邊界由裝置電源、回路的空氣開關、接線端子排構成，并延伸到設備的把手、壓板等元件；其涉及電源、采樣、控制、信號多種回路，是現場風險管控的重點領域。其中，電流回路、直流跳閘回路、啟失靈聯跳回路是運維過程中重要的電氣邊界。這些回路一旦誤動將引發運行設備的停電事故。針對此類回路風險邊界，需要嚴格執行繼電保護自動化專業的安全技術措施，通過斷開空氣開關、投退硬壓板、密封端子、短接或解開電纜等方式實現設備二次回路測試部分與運行部分的電氣隔離。在高度依賴網絡的智能變電站中[3]，電氣隔離還包括了網絡信號、軟件模塊的虛回路隔離。相比傳統變電站，智能變電站的電氣邊界從看得見的電纜回路擴展了更多看不見的網絡虛回路。該部分的電氣邊界須以全站統一配置文件SCD 為標準，找到設備虛回路的軟壓板、光纖接口進行風險邊界隔離。

1.3 工序風險邊界

工序邊界是工作方法中的順序、邏輯的行為邊界。在具體的二次運維業務中，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”、調試設備先接地后開機、先采樣后調試、先量電位后投退壓板，等等。工序一旦界定往往是不可逆的，順序出錯將導致作業風險。工序風險邊界需要明確具體的工作任務實施的前置條件。

1.4 資質風險邊界

資質邊界是人員崗位勝任能力與具體業務是否匹配的“隱形邊界”。在班組派工、項目前期，應著重審核工作人員資質，分析人員技能水平、工作經驗、個人品質，以及安全資歷等多種因素，形成有效工作能力認證。在用人派工階段構建資質邊界，將不滿足資質的人員排除在工作外，即可從源頭上避免出現“能力弱、責任重”的風險事件。

1.5 計劃風險邊界

生產任務的順利實施通常需要在總的生產計劃基礎上進一步細化人員、工期、物資，以及當日任務的內容。科學地計劃能夠有效減少變化因素的影響。區分任務的關鍵鏈和設置應對變動的緩沖區是計劃管理的關鍵。關鍵鏈是計劃中無法變更，必須執行的環節；緩沖區是時間相對靈活的工作任務，可替代計劃出現變動的時間。緩沖區的時間越久，計劃的裕度就越大。當計劃事項一直拖延、無法落實，項目的關鍵鏈就會出現窩工、漏項、帶病作業等計劃風險。在一個長項目周期內，只有關鍵的時段以及重點作業任務風險是最高的。計劃邊界有兩個：一是在備用任務即將完成，關鍵鏈任務不具備條件的時候，計劃將出現停工或粗放作業的風險；二是高風險作業時段，這是生產計劃中重點區分和管控的環節。如果計劃在此區間未設置風險管控，則容易出現作業風險事件。

本節提出的五類風險邊界，基本揭示了實際生產過程中風險的來源與發展過程。現有的電網風險管控大多針對電網運行的一個時間斷面，對變化的時序特征和控制手段時效特性關注不足[4]。理解和細化風險邊界，在邊界前實施風險管控就能把握安全的本質，從源頭降低風險。

2 基于風險邊界理論的安全管控措施

以風險邊界為基礎，繼電保護班組安全管控措施可以從作業風險知識庫、生產計劃管理、能力評價與派工用人、項目全過程管控、作業-設備-電網風險聯動五個方面進行提升。

2.1 完善二次專業典型作業風險庫

典型作業風險庫是通過細化作業的風險事項，提醒工作成員辨識作業過程中涉及的物理、電氣以及工序邊界，保障人身、設備和電網安全。二次運維的典型工作已有成熟的技術規范和標準流程，按照電壓等級、工作內容進行分類，可以囊括常用的保護定檢、技術改造、缺陷處理、自動化配置等典型工作。將作業過程中易錯易漏的工藝工序、常見的“三誤”行為進行總結即可形成典型的作業風險庫。

作業風險庫可以進一步應用在班組派工提醒、班前會安全分析、現場安全交代，提高工作組成員風險分析的效率與敏感度。工作負責人可以參考風險庫做好預防措施，在關鍵作業環節設置工序邊界，防患未然。

2.2 建立“月-周-日”三級工作計劃

根據企業的年度目標，專業部門采用“月-周-日”三級管理制度構建計劃管理。月度生產計劃主要安排計劃性的工作任務，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劃停電的時間段執行。

月度計劃制定后，每周都應提前部署周計劃。原定工作負責人可以在周計劃發布后進行工作確認和調整。判斷計劃能否實施主要有兩個層面：一是判斷計劃的關鍵鏈是否完整，資源配置、關鍵任務能否順利開展；二是計劃是否有緩沖區，如備用資源是否充足，在部分工作無法開展的情況下，有無任務并行開展。當緩沖區用盡時，就會逼近計劃風險邊界，從而增加趕工、窩工的風險。日計劃是在任務開展前進行最后的提醒與管控，如果當日有電網突發事件，日計劃應重新評估工作風險。通過三級時間尺度的分級部署，能夠有效應對計劃變更、跨部門協調、突發事件等不確定因素，確保工作在計劃風險邊界內開展。

2.3 崗位能力評價與梯度隊伍體系

崗位能力評價是派工用人的依據，是鑒別人員資質邊界的重要環節。評價指標需要綜合考慮員工在各個專業模塊的熟練程度及其長期積累的專業特長。其中能力評價分為模塊評價和綜合評價兩個部分。模塊評價主要統計員工參與具體二次工作的數據，內容涉及工作模塊的電壓等級、保護定檢、技術改造、消缺等；綜合評價是在模塊評價的基礎上，對工齡、技術技能等級、學歷，以及安全資歷等多個因素進行加權量化。

發展高低結合、交叉培養、專業專長的用人體系能夠起到有效的技術互補，克服崗位勝任能力評價的主觀偏差。在能力評價的基礎上進一步分類和排序，形成初、中、高，以及專家四個層次的工作梯隊。組建三個類型的工作組，每個工作組由至少兩名不同技能水平的員工構成。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成；第二個工作組屬于風險作業工作組，成員由中級、高級或者專家層次的員工構成；第三個工作組屬于重點攻堅工作組，成員由高級和專家構成。資歷較高的成員重點把關作業過程中的安全措施與風險管控，其余人員配合完成工作。

三個工作組中，工作能力越高的小組可以向下兼容做技術和風險低的工作。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邊界，摒除因人員分配不合理造成的風險。

2.4 項目全過程管控

電力項目全過程管控的提質增效，須從人員配置與計劃管理同時著手。尤其是一線班組應重視數據閉環與項目管理。設置項目助理，負責進度跟蹤、材料收資與系統閉環，能有效保證工作的協調與連貫性。工作負責人重點把關技術性工作，分析風險邊界，另外還需要制作典型基建、技改驗收工作的項目計劃進度表。明確項目的資料清單、組織方式，以及具體的工作內容。以工作任務、負責人、風險點的形式將項目按不同階段的時間節點進行序貫分解，形成項目全過程解析。在項目施工計劃的基礎上重點標注各關鍵節點的前置條件、作業內容和風險時段。以進度表為基礎，有序部署人防、物防、技防措施，制定有效的吹哨機制，將作業風險規避在計劃邊界內。

2.5 三險聯動預警機制

在高比例新能源電網的運行方式中，考慮單一間隔作業風險的局限性越來越明顯。新型電力系統對雙向潮流、新能源汽車、短期電力市場的接納度越來越高，電網運行方式將呈現更多的變化。現有的風險評估體系缺少對設備、系統運行方式的多時段分析。一個簡單的維護作業其周邊間隔風險將呈現動態變化。

由于網絡安全架構以及信息系統的發展時差問題，現有設備運維、網絡監控，以及各類生產性質的平臺系統彼此信息相對獨立，業務數據交流少。這種客觀情況導致電網風險、設備風險，以及極端天氣等不可控因素難以形成系統性的預警。在不具備一體化信息預警技術的過渡階段，應有作業、設備、電網風險三險聯動的超前思路。調度部門應明確電網特殊時段的薄弱環節，確定風險設備和等級。運維單位可以列出超期服役、高負荷等級設備的動態清單。結合現場工作計劃，求取三者的交集就能將當天工作任務限定在風險邊界內。