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浅谈人-机-环境理论在电力安全中的应用

文档作者：程相杰，高沁翔，王霞文档来源：北京交通大学电气工程学院		点击数：	更新时间： 2022年04月28日
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第203007卷年第l26月期 四 川 电 力 技 术
Sichuan Electric Power Technology
浅谈人一机一环境理论在电力安全中的应用
程相杰，高沁翔，王霞
(北京交通大学电气工程学院，北京1ooo44)
Vo1．30。
D∞ ：
摘要：通过人、机、环境安全理论对电力系统内部的不安全因素进行分析，以期从根本上找出事故发生的原因。从而
找出解决问题的途径。
关键词：人一机一环境；电力安全；事故
Abstract：Usingmall—maclfine—environmenttheory．the unsafefactorsinsidethe power system aIe analy~ in ordertOfind outthe
n ls0fIs ofthe accident and the way of solution．
Key words：man—machine—environment；electrical power safety；accident
中图分类号ITM711 文献标识码：A 文章编号：1003—6954(20ar7)o6—0012—03
有资料显示，供电短缺已经成为去年影响中国国
民生产总值增长的最大障碍。在这种情况下，每年发
生的大量的电力事故，更是雪上加霜。于是，如何避
免和防止事故的发生，保证供电可靠性，成为目前电
力面临的一个重要任务。
根据1981年著名的科学家钱学森提出的人一机
一环境理论，任何一起事故的发生都与人、机、环境的
安全隐患有关，因此，要避免和减少事故，就要从分析
人、机、环境三者的不安全因素人手。针对于电力系
统这个特殊的行业，人指的是电力工人，机指的是电
气设备，环境指的是人和设备共同存在的自然和社会
环境。
1 人一机一环境系统不安全因素分析
1．1 人的不安全性因素
在安全系统中，最主要的因素是人，国际核电界
共同经验表明，60％ 75％的安全生产事件归因于人
的行为失误【】】。人的失误主要有两种情况：一是无意
识的不安全行为，主要是包括感知的失误、判断失误、
信息传递失误等因素；导致这种不安全行为的因素主
要是人的能力不足、外界干扰(如噪声)以及错觉等
等。二是有意识的不安全行为，主要是人们的思想麻
痹大意、侥幸心理等等，这种不安全行为在生产中通
过个人努力可以完全克服的。
1．2 机的不安全性因素
基金项目：北京交通大学科技发展中心资助(F06L0160)
企业采用的各种设备、设施本身可能因设计、材
质等问题，客观上在正常的操作、运行情况下就存在
着发生事故的可能性。有的设备自身虽然没有出现
问题，但由于人对机器的认知有限性，不合理的使用、
不到位的维修使机器留下安全隐患。有的设备虽然
在安装初期符合要求，但随着使用时间的积累，产生
磨损老化而留下潜在的危险。又由于设备的无意识
性，在不安全情况下自身即不能够消除也不能发现
在没有人为消除设备缺陷的情况下，隐患长期存在，
危害整个电网和职工的安全。
1．3 环境因素
广义的环境包括自然环境、人和设备所处的社会
环境。在这两种环境因素中社会环境所发挥的作用
更大一些。由于各企业文化背景的不同，它们会不同
程度的存在一些不良因素。有些部门或班组整体学
习氛围不浓，职工整体业务水平不高；又或者职工对
规章制度、规定不严格执行等，在这种没有建立良好
的本质安全文化基础的群体里的人，安全意识相对淡
漠，出现问题的可能性也就大一些。另外，自然环境
的作用也同样不能忽视，不良的外界环境同样会引起
人的误判断、设备老化快等客观问题。
1．4 人、机、环境之间的关系
人、机、环境三者互相联系、紧密结合在一起，构
成一个有机的整体。环境通过各种途径直接或间接
的作用于人和设备，使他们出现安全的隐患。如果说
环境的影响不是很直观的话，人机之间的关系就明显
得多了。机器是人直接操作的对象，也正因为如此，
绝大多数的设备缺陷都是由人引起的；反过来，设备
的缺陷也影响了人的正确判断。人的不安全因素与
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第30卷第6期
2007年12月
四川电力技术
Siehuan Electric Power Technology
Vo1．30．No．6
Dec．。2007
机的不安全因素一起在某个特定的环境下，便会发生
一次事故。于是可以构造出如图1示模型。
图1 人、机、环境、事故关系模型图
2 案例分析
2．1 事故基本情况简介
220 kV朝阳变电站(以下简称朝阳变)按计划进
行I10 kV朝牵I间隔电流互感器停电、加装增爬裙
工作。在执行110 kV朝I 1旁代朝牵1操作中，9时
27分，断开朝牵1开关时，朝牵I旁刀闸线路侧B相
引流线夹断裂、拉弧，引发A、B相问弧光短路，朝I1
旁开关跳闸并重合。由于弧光过电压，造成朝220 kV
西母c相避雷器故障，同时朝阳变控制与保护回路
直流保险熔断，与该站联络的220 kV线路对侧方向
高频保护，由于失去高频闭锁信号而动作跳闸，朝阳
变失压。与朝阳变相连的220 kV II朝陡线陡沟变电
站(以下简称陡沟变)侧开关(Ⅱ朝陡2)，在断开故障
电流时，A相开断不成功发生爆炸，导致220 kV失
灵、母差保护动作，因跳陡220开关的保护出口回路
断线，陡220开关未跳开，致使母差保护切除了220
kV两段母线上所有元件，陡沟变失压。事故减供负
荷180 MW，损失电量约l3万kWh。事故造成该市区
部分区域停电，朝阳变供电的铁路牵引站停电27
lIllllo
2．2 事故原因分析
事后分析其原因发现：朝阳变朝牵1旁刀闸1985
年出厂，I991年1月投运，刀闸设备线夹为南京线路
器材厂生产的“宁”字牌SL一6型设备线夹，SL一6型
线夹对应当前的SLG一4A型O。线夹，线夹铜铝过渡
处为闪光对焊。按照设计要求，朝牵I旁线夹应该用
sL—l0型30。设备线夹(对应SLG一4B型线夹)，实际
安装中将O。的SL一6型线夹弯曲成3O。线夹使用。当
线夹弯曲30。时，铜铝过渡处单侧出现细微裂纹，约
10 nlm长。朝阳变直流保险的额定电流正常运行负
荷电流接近，更小于事故时的动态负荷电流，且与下
级保险配合系数不足，造成保险越级熔断。陡沟变
220 kV母线保护跳陡220共用出口正极回路因装置
背板接线端子虚焊不通，导致陡220 kV南母失灵保
护动作陡220不能跳闸。朝陡2开关A相灭弧室由
于压力不足以熄灭电弧引起瓷瓶爆炸。综合多方面
的因素最终形成了一起严重的安全事故。
2．3 从人、机、环境因素分析事故
由上面的分析可知，这是一起有多方面原因引起
的安全事故，事故的主要原因和直接原因是人员思想
麻痹大意和技术水平不高。从人一机一环境的角度
来看，线夹的不正确使用和直流保险的不合理配备是
人为造成的不安全因素。保护装置不正确动作和陡
220开关爆炸是设备自身的原因。线夹的细小裂痕
最终断裂是自然环境作用的因素，导致人员思想麻痹
大意，工作态度不认真的原因是社会环境因素。
3 改进措施
针对作业中的事故的主要控制方法是对各因素
的不安全行为进行有效地预防。这是减少事故的关
键所在，其控制措施主要有以下几方面：
I)要加强人员培训，消除人的不安全行为。让职
工从能力上有一个质的提高，实现本质安全。
2)~lJ造良好的企业安全文化氛围，强化各项规
章、制度的宣传和教育，让职工从思想上做到我要安
全。
3)加强设备管理，完善设备检修内容。
4)健全、完善各岗位安全生产责任制，明确各级
人员安全责任。
通过各方面的分析不难看出，事故固然可怕，但
并不是无法避免的。电力系统在运行过程中，电力工
人、运行设备和环境构成一个典型的人一机一环境系
统。所以，必须对人、机、环境三个方面因素进行综合
考虑来提高人的可靠性，即除了提高运行设备本质安
全可靠性外，还应该对从大环境人手整体提高人员的
可靠性。综合从人、机、环境三个方面的因素，最后总
可以取得理想的安全生产效果。
参考文献
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中国电力出版社．
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第2 03静口卷年第l26月挪‘ 四 川 电 力 技 术
Siehuan Electric PowerTechnology
Vd 3D，i％．6
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天，20o1(4)．
作者简介
程相杰(1979一)，女，北京交通大学，硕士研究生，研究方
向电力系统自动化。
高沁翔(1963一)，男，北京交通大学电气工程学院副教
授，主要从事变压器状态检修、灵活配电系统、电力 业安全
文化的研究。
I收稿日期-'2007—10—10)
四川省电机工程学会电子科技大学分会成立
。、 四川省电机工程学会电子科技大学分会于2007年9月11日在电子科技大学主楼中335室召开成立会议。
会议由自动化工程学院副书记叶芄主持。会议一开始，来宾通过观看电子科技大学宣传片，听自动化工程学
院 院长黄琦对自动化工程学院的介绍，了解到学校的概况、办学思想、发展方针以及自动化工程学院的专业
设置情况，特别是新办的电力自动化专业和学院在电力方面的科研成绩和成果。
四川省电机工程学会副秘书长朱国俊宣读了四川省电机工程学会电子科技大学分会成立的文件。
四川省电机工程学会常务理事、电子科技大学人事处处长徐红兵向与会领导汇报了分会2O07年已做的工
作，同时代表分会承诺：一定会充分利用好分会这一平台，在理事会的领导下，按照学会章程加强分会组织建
设，组织会员和工程技术人员，坚持科学技术是第一生产力的思想，积极开展学术交流，为四川经济建设服务，
为四川电力建设作出积极的贡献。
四川省电机工程学会副理事长兼秘书长王平代表省电机工程学会对分会的成立表示祝贺，希望分会充分
发挥自身 瞄 促进四川电力的发展和电力自动化、信息化建设，要多开展一些学术交流活动和技术培训，提高
工程技术人员的素质，为四川电力十一五规划作出贡献。同时表示省电机工程学会一定会尽可能地为分会发
展提供应有的支持和帮助。
电子科技太学副校长杨晓波代表学校感谢省电机工程学会对学校的认可，相信电子科技大学分会定能进
一步促进电机工程学会的发展，同时对学校的发展也起着非常重要的积极作用，如：进一步提高学校相关专业
教师的专业 业务素质，帮助从事电力信息化和自动化领域的教师和学生创建良好的学术交流平台，进而为国
家培养更多优秀的电力信息化和自动化方面的专业人才。同时杨晓波校长对分会的工作提出了四点要求：
希望省电机工程学会能够严格要求电子科技大学分会，给分会下达任务，为分会的发展提供必要的支持b 2)结
合电力行业的热点、难点问题，组织开展好多种形式的学术交流活动和技术培训，为电力工程技术人员和教师
和学生创建良好的学术交流平台，为四川经济建设服务，为四川电力建设作出积极的贡献。3)保证分会活动质
量和水平，树立分会的学术权威性和鲜明的社会形象，以增强对会员的凝聚力和吸引力。4)~lJ大电力科普知识
的宣传力度，提高全民素质。最后杨校长代表学校承诺为保证电子科技大学分会的稳定快速发展，学校会“给
政策、给资金”。四川大学电气信息学院书记李华强代表省电机工程学会各兄弟分会祝贺电子科技大学分会成
立，并希望各分会之间能加强沟通合作，共同发展!
省电机工程学会副秘书长、省电力公司特高压主任朱国俊介绍了目前省特高压电网规划与建设情况，希望
电子科技大学分会能在省电机工程学会的领导下多开展一些学术交流活动和技术培训，提高电力工程技术人
员的素质，加快四川电力的自动化、信息化建设。最后，省电力公司科技环保部副主任朱康、省电力公司试验院
副总工程师李建明分别进行了讲话。
会议在友好、和谐的气氛中结束，相信四川省电机工程学会电子科技大学分会定能在省电机工程学会的领
导下，与各兄弟分会携手共进，更好地服务于四川的经济发展，为四川的电力建设更上一层楼作出新的贡献。
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