Д.Ю. Алекин, ведущий инженер филиала ПАО «ФСК ЕЭС» - Самарский ПМЭС E-mail: alekin.dy@gmail.com
Г.Н. Яговкин, профессор кафедры «Безопасность жизнедеятельности», д.т.н., профессор E-mail: bjd@list.ruРеферат
В работе проанализированы аварийные ситуации при переключении в процессе эксплуатации электроустановок, причиной которых являются ошибочные действия оперативного персонала. Приведена классификация причин ошибок. Определено влияние ошибок оперативного персонала на работу энергообъекта.
Ключевые слова: оперативный персонал, электроустановка, ошибка, причина, классификация, последствия.
Analysis of the causes of erroneous actions of operational personnel when switching in the process of operationof electrical installations
D. Yu. Alekin, Leading engineer, branch of PJSC “FGC UES” — Samara
G. N. Yagovkin, Professor of the department “Life Safety”, Dr. of Sci. (Tech.), Professor
Abstract
Emergency situations when switching in the process of operation of electrical installations, the cause of which is erroneous actions of operational personnel are analyzed. The classification of the causes of errors is given. The influence of operational personnel errors on the operation of the power facility is determined.
Keywords: operational personnel, classification, consequences, reason, error, electrical installation.
Причин ошибок при оперативных переключениях электроустановок достаточно много [1].
Ошибки первого уровня [2] - это неверные действия в фазе реализации принятого в целом правильного решения, иначе говоря, прямые ошибки, совершаемые при производстве оперативных переключений в так называемом моторном поле, то есть при действиях с приводами коммутационных аппаратов, с органами управления и регулирования, установленными на панелях управления, релейной защиты и автоматики и т.п. Причиной этого рода ошибок может явиться неправильная ориентация в расположении оборудования или органов управления (в том числе коммутационных аппаратов).
К этому уровню относятся также ошибки, вызванные случайными, непреднамеренными отклонениями от требований, нормативных документов, связанные с тем, что оперативный персонал не выполняет один из шагов намеченного алгоритма действий (пропускает тот или иной пункт бланка переключений), либо путает ключи управления или совершает другие подобные неправильные «механические» действия.
Ошибки второго уровня [2] - это ошибки в оперативных решениях, вызванные неправильным пониманием ситуации (неверный анализ ситуации, ошибочное диагностирование причин ее возникновения и перспектив развития, неправильная оценка возможных последствий действий). Причинами таких ошибок обычно являются недостатки в подготовке оперативного персонала, прежде всего в формировании у него образа профессионального мышления (ОПМ). Они чаще всего проявляются в особо сложных, в том числе аварийных ситуациях, для которых заранее не подготовлено (или не известно оперативному персоналу) рациональное решение. Они носят принципиальный характер, содержащийся в самом бланке или программе переключений и могут быть исключены только при наличии достаточной квалификации оперативного персонала, понимаемой как оперативные знания, образующие в совокупности динамический образ профессионального мышления.
К двум названным уровням или группам оперативных ошибок следует добавить третью, вызванную допускаемыми умышленными отступлениями от требований нормативных документов.
К ошибкам третьего уровня [2] могут быть отнесены изменения, вносимые экспромтом. Психологической причиной этой группы ошибок является подмена эксплуатационной нормы, принятым на данном энергетическом объекте не соответствующим требованиям нормативных документов порядком действий. Как правило, к оперативной ошибке с тяжелыми последствиями приводит не единичное неправильное действие, а их цепочка, включающая от 2 до 8 «звеньев». Объясняется это принятой в практике электроэнергетики системой многократной страховки, основанной на резервировании и дублировании на случай ошибок персонала и отказов оборудования.
Наряду с приведенной классификацией причин оперативных ошибок заслуживает внимания и еще одна, основанная на выделении двух видов так называемых коммутационных аварий [3]:
- ошибки психологического характера как результат неправильной ориентации на месте производства операций, которые существенно зависят от субъективного характера оперативного персонала и допускаются, несмотря на наличие информации, необходимой для предотвращения ошибки;
- ошибки чисто информационные, вызванные отсутствием необходимой информации или сложностью ее восприятия, переработки и анализа; такие ошибки являются результатом недостаточной осведомленности оперативного персонала о состоянии объекта и проявляются главным образом при переключениях на сложных объектах или в сложных ситуациях.
Классификация причин ошибок приведена на рис. 1.
Рис. 1. Классификация причин ошибок
Конкретные виды ошибок, совершаемых оперативным персоналом при производстве оперативных переключений, проанализированы в обзорах состояния эксплуатации и технологических нарушений, а также неправильных действий работников энергетических систем и сетей.
Они выглядят следующим образом[4,5]:
- производство оперативных переключений без предварительного анализа состояния схемы и режима работы оборудования;
- невнимательный осмотр оборудования при его приемке по окончании ремонтных работ;
- отсутствие записей в оперативном журнале о включении заземляющих разъединителей или установке переносных заземлений;
- необоснованное (в нарушение правил) производство переключений без программы, бланка;
- производство переключений по неправильно составленному бланку, программе (пропуск операций в бланке, ошибочная последовательность операций и т.п.);
- использование бланка, составленного не для этого вида переключений;
- нарушение указанного в бланке, программе переключений порядка операций;
- нечеткая формулировка оперативного задания;
- выдача двух и более заданий одновременно в ситуациях, когда такая выдача недопустима;
- самовольное расширение полученного оперативного задания;
- рассеивание внимания отвлечениями на другие работы при производстве переключений, а также перерывы в производстве переключений;
- единоличное производство переключений в случаях, когда нужно контролирующее (второе) лицо.
Распределение причин ошибочных операций при переключениях в цепях первичной и вторичной коммутации на энергообъектах Самарской области за 10 лет видам ошибок приведено в таблице.
Из приведенных данных следует, что наибольший удельный вес имеют ошибки, связанные с нарушением правильной последовательности операций, а также с отключением аппарата, которым оперировать не следовало. На втором месте стоят ошибки, связанные с подачей напряжения на заземление и диспетчерские. Доля ошибок, последствия которых не сказались на дальнейших переключениях и были выявлены со значительной задержкой по отношению к моменту совершения, составляет менее 10 %, однако следует иметь ввиду, что в этой группе ошибок в силу ее специфичности очень велико число неучтенных.
Распределение причин ошибочных действий оперативного персонала при переключениях в электроустановках
Таблица
|
Вид ошибки |
Доля в общем |
|
1. Отключение аппарата, которым оперировать не следовало. |
21,3 |
|
2. Подача напряжения на заземленные токоведущие части. |
15,9 |
|
3.Заземление токоведущих частей, находящихся под напряжением. |
7,4 |
|
4. Ошибочная последовательность операций. |
21,3 |
|
5. Ошибочные операции с устройствами РЗА. |
6,4 |
|
6. Ошибки, последствия которых не сказались на дальнейших переключениях. |
9,6 |
|
7. Диспетчерские ошибки. |
16,0 |
|
8.Прочие ошибки |
2,1 |
Из общего числа оперативных ошибок около 20 % составляют те, при которых имевшаяся блокировка могла бы предотвратить неверные действия оперативного персонала, однако последний выводил из действия блокировочное устройство, не позволявшее выполнить намеченную неправильную операцию. Если же выделить все операции, при которых в принципе могут помочь существующие системы блокировки, то доля случаев с деблокировкой повышается до 35%. Наиболее велика доля случаев с деблокировкой при ошибочном отключении аппарата, которым вообще не следовало оперировать (45%).
Как отмечается при анализе нарушений, допущенных в ходе эксплуатации энергосистем, практически при всех случаях ошибок в работе оперативного персонала выявлено, что им способствовали либо отсутствие или неисправность блокировок, либо же их умышленный вывод их из действия (деблокирование). Основная причина деблокировки - недоверие к блокировочным устройствам как следствие имевших место в прошлом и зафиксированных в памяти оперативного персонала отказов этих устройств. Отказы блокировок, в свою очередь, возникают вследствие недостатков конструкции и низкой надежности типовых блокировочных устройств, приводящих к излишним запретам блокировкой допустимых операций. Обычно достаточно двух-трех повторений случаев излишних запретов, чтобы у всего обслуживающего электроустановку сменного персонала возник стереотип неверия. Выработке его способствуют и случаи, когда при реконструкции существующей электроустановки или при сооружении новой блокировка вводится в действие не на всех присоединениях или не для всех операций (например, не блокируются операции, связанные с шино-соединительным выключателем) и оперативный персонал относительно быстро перестает выделять те присоединения или операции, на которых блокировка способна выполнять свои функции.
Надежность работы оперативного персонала определяется как вероятность того, что переключение будет выполнено успешно на любой заданной стадии работы электоустановки в течение заданного промежутка времени[6].
При анализе деятельности следует определить наиболее вероятные ошибки персонала, которые могут быть совершены при выполнении каждой операции, входящей в технологический процесс. Необходимо знать наиболее опасные и наиболее частые ошибки, которые могут появиться при эксплуатации и обслуживании данного электрооборудования и определять ожидаемую частоту отказов по вине человека. Это поможет уточнить явления, на которых следует сосредоточить наибольшее внимание. Ошибки по-разному влияют на работу системы, многие из них могут быть исправлены.
Все ошибки, совершенные оперативным персоналом (см. рис.2), не являются равноценными, по последствиям так же как все отказы электрооборудования не одинаковы с точки зрения их влияния на работу энергообъекта. Ошибки могут иметь разные источники. В некоторых случаях они происходят по вине оперативного персонала, в других являются следствием конструктивных недостатков электрооборудования и неблагоприятных условий его эксплуатации. Ошибки первого типа называются ошибками оперативного персонала и имеют место при [7]:
1) невыполнении части поставленной задачи или какой-либо из операций технологического процесса;
2) неправильном выполнении задачи или какой-либо операции;
3) выполнении задачи или какой-либо операции в неправильной последовательности;
4) выполнении ненужной задачи или какой-либо операции.
При накоплении в системе ошибок от двух источников общую ошибку M можно значительно снизить путем уменьшения большей, так как сокращение меньшей оказывает незначительное влияние на общую ошибку системы.
Ошибки по вине оперативного персонала, влекущие за собой отказы электрооборудования, являются необратимыми, так как аппаратура, оказавшаяся неисправной или имеющая характеристики, не соответствующие выполняемой функции, как правило, не может самовосстановиться. Ошибки же, не приводящие к отказу электрооборудования часто могут быть исправлены.
Рис. 2. Влияние ошибок оперативного персонала на работу энергообъекта
Надежность работы оперативного персонала можно охарактеризовать вероятностью появления ошибок. Метод с помощью которого выполняется эта оценка, аналогичен методу оценки надежности аппаратуры. Вероятностная оценка качества работы оперативного персонала определяется отношением r/n, где r – число успешно выполненных оперативных переключений, n – общее число оперативных переключений. Однако это отношение представляет собой лишь оценку, основанную на имеющихся конкретных данных и не может рассматриваться как фактическая вероятность Pт. Чтобы получить доверительный интервал для Pт, используя результаты экспериментальной оценки отношения r/n, нужно воспользоваться уравнением[8]:
где α – достоверность того, что истинная вероятность Рj лежит в интервале от Р до 1;
P – нижняя граница вероятности безошибочной работы.
Математическая модель для количественного определения ошибок, весьма близка к модели, используемой при анализе надежности.
Она описывает вероятность появления отказа электрооборудования в результате совершения ошибки i:
Qi = 1 – (1 - PiFi)ni,
где Pi - вероятность того, что операция оперативное переключение выполнено таким образом, что будет совершена ошибка i;
Fi – вероятность того, что при совершении ошибки i произойдет отказ электорооборудования;
ni – число аналогичных переключений, при которых может быть совершена ошибка i.
Если появление отказа обуславливается сочетанием двух ошибок, то
Pi = P1 P2,
где P1 и P2 – соответствующие вероятности совершения этих ошибок.
Общая вероятность появления отказа электрооборудования определяется выражением [9]:
где QR – вероятность того, что в результате совершенных оперативным персоналом одной или большего числа ошибок, относящихся по крайней мере к одному из n классов ошибок, возникнут условия появления отказа электрооборудоания.
Для практического применения модели необходимо иметь оценки Pi для различных видов ошибок и оценки Fi для анализируемых видов электрооборудования.
Приведенный анализ, позволяет снизить вероятность возникновения нештатных ситуаций.
Литература
1. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Сов. радио, 1972. 551 с.
2. Детина С.А., Задоева И.А. Оценка надежности энергообъекта при взаимодействии оператора с системой его управления. Электроэнергетика глазами молодежи. Научные труды Международной научно-технической конференции. 2011. Самара. С. 381-382.
3. Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Выпуск 1 // Под ред. В.А. Бодрова, A.JI. Журавлева. М.: Институт психологии РАН, 2009. С. 385-429.
4. Башлыков A.A. Проектирование систем принятия решений в энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1986. 318 с.
5. Котик М.А., Емельянов А.М. Ошибки управления. Психологические причины, метод автоматизированного анализа. Таллинн: Валгус 1985. 390 с.
6. Панюкова С.А., Задоева И.А. Оценка риска возникновения ошибочных действий оперативного персонала, обслуживающего электроустановки на основе экономических критериев // Экология и безопасность жизнедеятельности. 2010. С. 57-60.
7. Трубицын В.И. Оценка надежности схем электрических соединений и подстанций: Учебно-методическое пособие. М.: Издательство ИПКгосслужбы, 2003. С. 100.
8. Lange Dzn H. : Relationship between critical flicker-frequency and a ser of low-frequecy characteristics of the Eye, J.O.S.A., 1954, v.44, № 3, p.382-391.
9. Magnessen Svein, Bjorlung Ronald A.: The perception of suprathreshold si-nusaidal flicker measured by light and darkphase matching. Vision Res., 1979, v. 19, № 3, p. 336-338.