厂站自动化事故调查与故障分析.ppt

厂站自动化事故调查与故障分析 自动化的事故分析的发展 自动化设备错误或故障引起的重大事故极少 自动化被视为辅助环节 少有事故的研究和分析 20世纪60年代初国外电力行业出现过一些大电网事故 造成了很大的影响 为了防止电网事故和提高生产效率 电力行业应用计算机技术 采用远动 调度自动化等手段对电网进行远程监控 无人值班 并应用计算机对电力系统实时分析和处理 并且确实对防止电网事故起到了相当大的作用 并且在分析了了许多电网事故后 电力系统的专家们得出的结果是 如果调度自动化能够充分发挥作用 可以有效地降低事故的影响 而许多事故的扩大原因中包含了自动化系统的一些问题 因此 促进了电网自动化的一个发展高潮 2003年 8 14 美加大停电事故后 调查组分析了事故处理中的一系列问题 其中自动化在当时的不正常情况实际上是导致事故扩大到系统崩溃的重要原因之一 引起了电力系统的各个方面的重视 逐步重视自动化对电力生产产生的影响 促使事故分析发展 电网重大事故的分析表明了自动化对安全运行的作用 厂站自动化在电力生产的发挥的作用 继电保护和安全自动装置 厂站自动化系统是电力生产中直接面对电气设备和电网的层面直接影响电力生产安全的环节厂站自动化设备与继电保护和安全自动装置极其相似 它们的正确动作能够保证电网或电力设备的安全 它们发生错误时可能造成电网事故继电保护及安全自动装置在发生事故后的分析 调查以及防范措施的制定等方面的思路 规则和方法一般也是适用于厂站自动化设备的 厂站自动化的安全地位 自动化的特征 自动化设备仍然具有一些特别的特征 在进行分析和调查时必须给予注意 例如 自动化设备一般是联接成一个系统协同运行的 分析问题时必须从整个系统去考虑继电保护或安全自动装置多数是独立运行或成对运行的模式 自动化设备的软件相对继电保护或安全自动装置繁杂不易定型 稳定性易受影响自动化设备的许多功能经常临时修改软件 造成动作特性不明继电保护和安全自动装置一般在设计成型后 经过严格的动作特性试验 其动作特性十分清楚继电保护或安自设备一般是主动侦测被控对象 主动发现异常 并按照事先的设定动作 自动化装置一般是被动式的 即只监测对象 只能按照命令动作 自动化的安全问题 由于国家实际情况 多数地方电网自动化设备被用于直接监控的历史较短 重视程度不高等原因 相比继电保护 电网运行等专业 自动化专业确实存在一些不科学的习惯工作法 许多设备也缺少足够安全性能检验自动化设备或系统本身是电子设备和计算机软件结合成的比较复杂的设备或系统 电力行业中许多在高压电气设备上常用的针对设备异常的分析方法和评价准则不能直接应用 对自动化设备的状态评价 检修管理等方面缺少理论支持 开设培训的目的 在厂站自动化调试检修技师培训中开设有关事故调查和故障分析的课程 主要目的 增强电网自动化专业人员安全知识 提高分析和处理异常或事故的能力为分析和处理自动化专业相关事故提出思路和积累经验 汲取以往的教训 避免事故交流和传授事故分析的经验 汇集各单位现场处理事故及异常的经验教训 更好地改进我们的工作 分析事故或异常的依据 针对厂站端自动化设备相关的事故和异常进行调查和分析的依据主要有 电力生产事故调查暂行规定电业安全生产规程 反事故措施等规定自动化设备技术资料相关的电路 电子 计算机技术知识相应的现场管理规程规定发生事故或异常时保存下的现场状态记录资料 电力生产事故的定义 根据 电力生产事故调查暂行规定 电力企业的事故主要有 人身伤亡事故电网停电事故电网非正常解列造成减供负荷的事故220千伏及以上电压母线全停事故电能质量降低事故电力生产设备 设施损坏超过规定数额的事故火灾事故 交通事故 等等 电力生产事故的定义 由事故定义的内容可以看出 我们说的事故 实际是造成了人的伤害或者物的损失的事件 在 电力生产事故调查暂行规定 中的事故 是发生了重大的伤害或损失的事件安全生产管理的力度不断加大 许多单位将根据实际情况考核下属发生的造成人或物的损伤的事件 因此 电力公司经常将断路器未经操作的跳闸作为事故 经常分析的是引起跳闸的原因和跳闸时各类人员 各种设备的表现 确定跳闸的动作是正确地对事故的反映 或者是有什么原因引起的错误动作 而对错误动作则需要分析原因 寻找措施 电力生产事故的定义 事故的严重程度一般取决于对人身的伤害程度 对外部停电的范围 对设备造成的损失 对供电电量的损失事故的性质一般有 设备方面引起的事故 环境方面引起的事故 人员错误引起的事故 外力破坏引起的事故 等等对人员伤害越重 对设备损失越大 较对电力生产影响越大的事故就越严重为防止事故 各级单位都极重视人员错误引起的事故在电力安全生产事故调查暂行规定中有详细规定 与厂站自动化相关的事故 厂站自动化设备主要的功能是对电力系统及电气设备进行测量 监视 控制等 因此 与之相关的事故也主要有以下几个方面 人身伤害事故由于各种原因对在设备上工作或者设备周围的人员等造成伤害错误动作 引起的人身伤害事故 与厂站自动化相关的事故 设备损坏事故在安装 调试 检修和运行中 发生故障引起本身设备损坏或者其它设备损坏自动化系统失效或出错 引起电气设备的损坏 与厂站自动化相关的事故 自动化失效 引起的电网事故自动化故障 引起对电网的监控失效 使得无法实现对电网或电气设备的运行监视和控制当电网或电气设备发生变化时 由于自动化设备的原因 未能及时发现和处理 造成了电力生产事故或者造成了电网处理事故延误等扩大事故的现象 与厂站自动化相关的事故 自动化误动作自动化设备误动作 造成电网事故 开关 刀闸等被误发的控制命令动作闭锁失效 引起误操作事故 与厂站自动化相关的事故 人员误操作的事故操作人员在自动化设备上误操作 引起电网或电气设备误动作自动化工作人员失误 引起电气设备误动作 与厂站自动化相关的事故 其它原因引起的自动化设备误动作事故设备被外部原因如干扰引起事故设备电源异常引起的误动作外部原因引起设备失效 引起误动作设备本身缺陷 造成误动作 事故定义的思考题 什么是二十五项反措 什么是十八项反措 反事故斗争二十五条重点措施 十八项电网重大反事故措施发生哪些情况被定义为事故 设备方面引起的事故 环境方面引起的事故 人员错误引起的事故 外力破坏引起的事故与自动化设备有关的事故主要有哪些方面 发生事故的原因 引用因果关系的理论安全工程的研究表明 任何事故的发生都是有原因的 事故原因大体可分为 物的不安全状态 人的不安全行为 管理监督上的缺陷 事故 发生事故的原因 物的不安全状态是导致事故的危险因素调查结果表明 在所有伤害事故中 包含有物质条件不安全状态因素的事故 约占事故总数的80 90 物质条件的好坏 操作对象的机器 设备 物料 环境是否安全可靠与事故的发生有着密切的关系 物的因素一般是产生事故的基础 这是的物是设备 环境 材料 工具等的泛称 发生事故的原因 物的不安全状态是导致事故的危险因素如果设备安全可靠有自动保险或防护装置 即使操作者出现错误 也不会发生事故 反之 如果操作对象设备的安全可靠性很差 即使操作者不发生错误操作 也可能发生事故 例如 车床卡盘的夹紧力未达到设计要求或卡盘材质不好 或普通容器作为压力容器使用自动化装置本身设计问题 在特定条件下可能有错误行为又没有防范措施 发生事故的原因 物的不安全状态是导致事故的危险因素物质条件的不安全状态 除了机器 设备外 作为处理对象的物料也存在着危险性如 生产系统中使用的危险物品 或生产过程中产生的易燃易爆 有毒有害物质等也都存在着不同程度的危险因素 它们都是发生事故的物质基础 在运行中的重要设备的自动化装置上进行工作 又缺少相应的措施 发生事故的原因 物的不安全状态导致事故的原因大体可分为以下几方面 设施 设备 工具 附件的结构不合理 强度不够 材质不符合设计要求 或是图方便 求节约 偷工减料 图快求省等 自动化设备是由的电子装置加上软件等组成的 设计 制造中的的图方便或图快 图省力 在电气绝缘水平上 在装置元件选择上以及在软件设计上等等方面的不足 产品成型试验和投产前的测试是很难发现自动化设备的许多缺陷是隐性的 一般情况下不会立即引起故障或造成事故 可能在运行了很长时间后才会被发现问题 发生事故的原因 物的不安全状态导致事故的原因大体可分为以下几方面 设备 工具 附件的设计 安装 调整不良等自动化系统或设备的设计 安装和调整方面的问题 如组成系统的各装置之间联接的物理网络安装方面的问题 联接协议方面的问题经常是自动化设备故障的原因自动化装置的配置参数 软件协调等方面的问题 经常是造成自动化系统的失效 往往就是事故的原因 发生事故的原因 物的不安全状态导致事故的原因大体可分为以下几方面 缺少安全防护设施或者设施有缺陷测控装置为了方便工作 经常会在输出控制的回路设置压板 如遥控投入 退出压板 当压板接触不良时 就可能造成控制失效压板的标识不清楚 难以区分过分紧密 容易误碰以上经常是造成操作人员误碰的根源 发生事故的原因 缺乏防护用品 用具 或者防护不当安装环境不合格 通风不良 光线不足 场地狭窄工作的人员操作不方便对设备性能 物料的特性不熟悉 不了解 处理不当 发生事故的原因 老设备做新产品 对设备的安全性能未作重新评估自动化系统经常会需要在老的系统上增加新的功能 常常无法进行深度的安全性评估新增加功能对超出了设备的能力设备老化 维修 更换不及时 发生事故的原因 人的不安全行为是导致事故的重要因素事是人做 产品开发 项目设施 设备制造安装 规章制度制订 技术改造 岗位作业等等的安全因素都要人去把关人开发产品 制造机器 操纵机器 人与机器的能量有序配合就不会发生事故人发生不安全行为 三违现象 就会引起系统的能量逸散再好的设备 再完善可靠的安全装置也可能会由于人的使用不当造成事故的发生 发生事故的原因 人的不安全行为是导致事故的重要因素据统计 由于人的不安全行为所造成的事故 约占事故总数的85 以上 人的不安全行为主要表现有 忽视安全操作规程 违反劳动纪律 误操作和误处理 未做好个人防护 设备 物品安装摆放不合理 操作程序 作业工艺不规范不成熟 发生事故的原因 人的不安全行为是导致事故的主要因素人员不安全行为的原因导致人发生不安全行为的原因是多方面的 不同的人所发生的不安全行为表现虽然是一样的 但原因往往因人而异 各不相同 发生事故的原因 导致人发生不安全行为的原因大致有以下四个方面心理方面的原因生理方面的原因知识方面的原因环境方面的原因 心理 生理 知识技能 环境 发生事故的原因 导致人发生不安全行为的原因大致有以下四个方面心理方面的原因性格暴躁 鲁莽自负 不协作 不合群懒惰 行动草率精力不集中 注意力分散过分敏感 恐惧 神经质家庭不和 邻里纠纷无故受抱怨 训斥 殴气 抵触情绪 发生事故的原因 导致人发生不安全行为的原因大致有以下四个方面生理方面的原因身体与工作要求不适合体力不足身体不适带病 发生事故的原因 导致人发生不安全行为的原因大致有以下四个方面知识方面的原因文化水平 技术水平低相关知识缺乏安全意识淡薄操作不熟练 发生事故的原因 导致人发生不安全行为的原因大致有以下四个方面环境方面的原因场地狭窄 作业空间不够灯光 通风不良工具缺乏设备不可靠 发生事故的原因 管理和监督上有缺陷也是导致事故的重要因素有些事故 问题 发生在生产现场 根源却在管理和监督上管理缺陷虽然不是造成事故的直接原因 但有时却是导致事故的本质因素 发生事故的原因 管理和监督上有缺陷也是导致事故的重要因素管理和监督上的缺陷主要表现有 忽略安全标准 规程 措施的贯彻落实安全管理不科学 安全管理组织不健全 监督检查不到位 指挥不当等安全流于形式 安全措施不切实可行思想工作欠缺 劳动纪律松弛 不遵守安全规程 发生事故的原因 管理和监督上有缺陷也是导致事故的重要因素管理和监督上的缺陷主要表现还有 忽略防护措施的落实 安全工具不齐备 工况条件很差 存在的隐患没有及时消除分工不合理 用人不恰当安全教育和技术培训不足或不切合实际 发生事故的原因 管理和监督上有缺陷也是导致事故的重要因素管理和监督上的缺陷还表现在 安全规程 条例 法规 制度实施不力 或规章制度不健全 不落实 有法不依 对事故报告不及时 或瞒报 虚报 或调查处理不当 敷衍了事 预防事故主要方法 落实安全生产责任制 责任明确 奖罚分明严格执行 三同时 制度 在设计 开发的同时在新建 改建 扩建 技改的同时在安排生产计划的同时安全设施必须 同时设计 同时施工 同时投产运行 消除因先天不足给后天带来的不安全因素通过充分的检查和试验减少设备固有缺陷通过平衡的运行使用减少设备的扰动保障系统运行安全可靠 万无一失 预防事故主要方法 按工作需要配备劳动防护用品 用具 并严格规范穿戴严格执行法律法规 安全规程和规范化的 安全操作规程 及 规章制度 做好个人防护 学会自我保护 工作中注意周围的变化 发现问题立即反映 正确处理整齐 整洁 按部就班设备 物料摆放安全有序工作过程遵守工序要求 预防事故主要方法 纪律严明严格遵守操作规范和标准作业程序 试验成熟 工艺到位培训教育到位提高人员的安全意识和技术素质装备可靠安全用品 装置齐全 应急器具和设施完善用人得当监督检查及时消除事故隐患 预防事故主要方法 事故处理 四不放过 包括未遂事故和隐患 严格执行事故报告制度 禁止不报 漏报 瞒报 虚报事故处理一定要坚持 四不放过 原则事故原因不查清不放过事故责任人和职工群众不受到教育不放过防范措施不落实不放过事故责任人不受到处理不放过 的原则检查的是事 对事一定要清楚 准确 处理的是人 对人应当教育为主 预防事故主要方法 事故处理 四不放过 查明事故原因 教育职工群众 落实防范措施 以提高相关人员的责任心和安全意识举一反三 触类旁通 扩大教育面事故处理要实 细 严实 要实事求是 以事实为依据 不弄虚作假 不草率从事细 要认真细致 不漏蛛丝马迹 不放过任何可疑迹象严 对事故责任人要从严处理 不姑息迁就 不敷衍了事有些事故在追查责任时 还要上下联系 左右挂钩 以增强相关人员的责任意识 预防事故主要方法 总之 造成事故的原因不是单一的 往往是互为因果 相互作用我们常说 万一 如何如何 事故经常是多个 万一 到一起后起作用的结果没有单一的预防事故方法根据互为因果和相互作用关系 找出病因 对症下药懂得 了解 熟悉 掌握了事故发生的原因和预防方法是有效防止事故的根本针对性地落实预防措施 有效地消除可能出现的不安全因素或隐患 减少和杜绝事故的发生 达到安全生产之目的 事故调查的规定 发生事故后 安全监察部门会根据事故的情况进行立即组织对事故的调查和处理确定事故性质等工作一般是由安全监察部门来操作的专业人员在在事故调查时的工作是配合安全监察部门查找事故的原因运用专业技术知识 对发生的现象 过程以及人员的表现等方面进行分析 提出建议专业技术人员应该对事故处理和调查的过程及方法有一定的了解 事故调查的规定 电力生产事故调查暂行规定 规定 发生事故后 应立即组织对事故进行调查和分析查明原因提出措施迅速处理 减少或消除事故的影响提出预防措施 防止同类事故重复发生 事故调查的规定 电力企业在事故发生后应做的主要工作有 报告事故的的情况组织事故调查 事故调查的规定 报告事故的情况及恢复送电发生重大以上的人身事故 电网事故 设备事故或者火灾事故 电厂垮坝事故以及对社会造成严重影响的停电事故 应当立即将事故发生的时间 地点 事故概况 正在采取的紧急措施等情况向电监会报告 最迟不得超过24小时 发生停电 误动作等事故 应该立即组织查明原因 同时迅速组织力量恢复供电 事故调查的规定 组织事故调查人身事故 火灾事故 交通事故和特大设备事故 按照国家有关规定组织调查特大电网事故 重大电网事故 重大设备事故由电监会组织调查一般电网事故 一般设备事故由发生事故的单位组织调查涉及电网企业 发电企业等两个或者两个以上企业的一般事故 进行联合调查时发生争议 一方申请电监会处理的 由电监会组织调查 事故调查的规定 事故调查的规定程序抢救伤员和应急处理事故发生后 应迅速抢救伤员和进行应急处理保护现场事故发生后 严格保护事故现场 未经调查和记录的事故现场 不得任意变动对事故现场和损坏的设备进行照相 录像 绘制草图事故发生后 发生事故的单位应当立即组织有关人员收集事故经过 现场情况 财产损失等原始材料发生事故的单位应当及时向事故调查组提供完整的相关资料 事故调查的规定 事故调查组的权限和责任有权向发生事故的单位 有关人员了解事故情况并索取有关资料 任何单位和个人不得拒绝 事故调查报告书 中应当明确事故原因 性质 责任 防范措施和处理意见根据事故调查组对事故的处理意见 有关单位应当按照管理权限对发生事故的单位 责任人员进行处理 事故调查的规定 思考题 关于事故调查的规定有哪些 事故调查的规定程序有什么 事故调查组有什么权限和责任 事故分析的方法 故障树分析方法 FaultTreeAnalysis FTA 对既定的生产系统或作业活动中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果 按工艺流程 先后次序和因果关系绘制程序方框图 表示导致灾害 伤害事故的各种因素之间的逻辑关系 事故分析的方法 故障树分析方法的程序熟悉系统 详细了解系统状态及各种参数 绘制工艺流程图或布置图分析相关的事故案例 从而设想可能发生的事故确定顶上事件 即要分析的对象确定目标值调查原因事件画出事故树图分析确定各基本事件的重要度确定事故发生的概率 事故分析的方法 故障树分析方法的程序例 一次测控故障引起跳闸某日中午12 40 220kVXX变发生710开关跳闸 引起832线间隔失电 因由其供电的110kVXX变备自投正常动作 未造成对外停电 检查开关设备和继电保护装置均无动作迹象 检查测控装置发现装置有异常 分析设备图纸 从动作出口点开始寻找误动原因采用8255双口反相校验带6路输出继电器 如果发生异常可能引起继电器动作 CPU异常测控外部回路故障动作人员误操作 当时有厂家人员和远动人员在维护远动确定顶上事件 即要分析的对象排除人员误动 动作装置不在工作范围内 跳闸时人员已经离开排除外部回路 以正常装置运行正常 以异常装置运行 现象能再现初步认定为装置故障引起跳闸 事故分析的方法 故障树分析方法的程序 测控故障引起跳闸确定目标值 调查原因事件分析装置电路 输出模块为全硬件系统 如果故障与其它模块无关 在装置上更换除输出模块的全部模块试验 未发生异常 排除此模块故障在工厂试验 发现CPU模块故障时可能出现输出动作现象 原因是8255等芯片未完成初始化 输出状态不确定 事故分析的方法 故障树分析方法的程序 测控故障引起跳闸画出事故树图 人员误动 回路故障 装置故障 跳闸事故 事故分析的方法 故障树分析方法的程序 测控故障引起跳闸画出事故树图 电源故障 装置故障 输出模块 CPU模块 事故分析的方法 故障树分析方法的程序 测控故障引起跳闸分析确定各基本事件的重要度CPU模块的故障分析当装置出现故障时的不规则动作行为是事故的原因 而引起不规则动作的是CPU故障或者失电后重新启动时 负责输出接口的芯片有一个状态短时的不确定过程 可能造成误动 因此CPU模块故障是事故的主要因素输出模块的故障分析输出模块故障 一般不易引起误动 因为输出模块中的继电器正常时全部是释放状态 必须有驱动力才会动作 模块的自身故障不会产生驱动信号电源模块故障分析电源模块故障可能引起装置失电及不稳 从而引起重新启动等过程 可能会装置出现无法解释的异常因此 引起事故的因素重要度排列CPU 电源 输出 事故分析的方法 故障树分析方法的程序 测控故障引起跳闸确定事故发生的概率事故是在装置故障 并且是CPU模块故障 而且是在故障未修复时发生重新启动时发生的 相同事故的概率极低按照分析和工厂测试的结果 在装置运行中突然失电 再上电时可能也会有一个极短的不确定过程 这个过程如果超过输出动作带动开关控制回路的时间 是有可能造成事故的 控制分闸的信号一般100mS以上 但带动开关动作的最小时间远小于此值 估计应在5 25mS 事故分析的方法 故障类型和影响分析方法 FaultModeEffectAnalysis FMEA 故障类型和影响分析方法是从系统中的元件故障状态进行分析 逐次归纳到子系统和系统的状态 该方法主要是考虑系统内会出现哪些故障 它们对系统产生什么影响 以及怎样发现和消除 事故分析的方法 故障类型和影响分析方法的应用步骤明确分析的对象及范围 了解故障的机理确定分析的基本要求说明要分析的系统分析故障类型及影响根据分析结果分类定性 事故分析的方法 故障类型和影响分析方法寻找发生故障的点从故障点起分析此故障引起事故的可能性运用理论分析和实验证明此可能是否成立 记录可能引起事故的可能点多于一个故障点对每个故障点重复前面步骤 记录多于一个可能点针对事故现象分析或实验证明引起本次事故的原因 事故分析的方法 变更分析方法根据发生的变更或变化分析故障 依照标准 规范 对照事前状态 分析发生的事件 从而确定事故的原因和性质 事故分析的方法 变更分析方法主要步骤 确定问题核实相关标准 规范辨明发生什么变更 变更的位置描述影响变更的因素和不影响变更的因素辨明变更的特点 特征