1 概述

發(fā)電設備在運行中由于水力機械磨損及其它設備老化或電氣損傷等，致使發(fā)電設備效率降低，事故隱患遞增，若不及時進行檢修，將有可能引發(fā)事故，造成巨大經濟損失。為了使各設備處于良好的工作狀態(tài)和具有較高的運行可靠性，必須對其進行檢修，同時要確保檢修過程中人員與設備的安全。根據guojia電力投資集團公司 2016 年發(fā)布的《電力安全工作規(guī)程》( 熱力和機械部分) 第 11． 1條，水輪發(fā)電機組的檢修: “b) 可靠隔離油、水、氣源，并在相應閥門上懸掛 ‘禁止操作，有人工作’警告牌; c) 切斷機組、輔助設備與其他相關系統(tǒng)的動力源，并在有關斷路器操作把手上懸掛‘禁止操作，有人工作’警告牌”［1］; 同時《電力安全工作規(guī)程》( 發(fā)電廠和變電站電氣部分) 也對設備檢修技術措施有明確的規(guī)定: 斷開設備的隔離開關( 刀閘) 的操作機構必須用專用鎖或程序鎖鎖住; 安全措施的變動需由工作負責人和工作許可人雙方同意，方可執(zhí)行，以確保檢修設備及檢修人員的安全［1］。

 

在設備檢修時，由于設備的啟/停操作與設備的檢修工作是由不同專業(yè)人員完成，啟/停操作一般由運行人員完成，設備檢修工作由檢修單位完成; 且同一范圍、同一區(qū)域的設備檢修也會涉及到不同專業(yè)的檢修班組。常規(guī)機組檢修安全措施的布置、油水風電系統(tǒng)的隔離由運行人員操作并懸掛警告牌，檢修過程中對安全措施缺少剛性約束，交叉作業(yè)過程中涉及的安全措施僅靠工作票關聯，依靠運行人員檢查工作票核對安全措施的交叉情況，無技術手段保證，此方式存在一定的安全隱患［2］。

 

為了解決以上檢修中存在的安全問題，并強制落實相關人員對檢修設備的控制和操作權限，需要一套完整的閉鎖系統(tǒng)，以實現對關鍵部位的有效控制，確保檢修過程中人身、設備安全。檢修隔離閉鎖系統(tǒng)就是為此而設計的。系統(tǒng)采用計算機圖形管理方式實現對檢修隔離設備的管理，通過加裝鎖具的方式對工作票中安全措施對應停運的開關、閥門等設備強制閉鎖，工作負責人和工作許可人分別以不同權限對隔離設備共同管控，防止切斷能量源的設備誤啟動。只有當工作負責人確認檢修人員撤離檢修區(qū)域，檢修設備符合運行條件，工作負責人和工作許可人核查無誤后，啟動設備解鎖操作票，工作許可人才能啟動當前設備，從而以技術手段保證檢修人員和檢修設備的安全，以及保證多班組工作時交叉作業(yè)面的安全。

 

2 檢修隔離系統(tǒng)的組成

檢修隔離閉鎖系統(tǒng)主要由系統(tǒng)軟件、傳輸適配器、檢修閉鎖鑰匙、隔離點掛牌、鎖具閉鎖附件、權限卡等構成( 見圖 1) 。

2．1 系統(tǒng)部署

系統(tǒng)可根據現場需要采用單臺計算機好立工作模式，亦可采用服務器+工作站的網絡結構模式靈活配置。

2．2 系統(tǒng)軟件

隔離閉鎖系統(tǒng)具有危險點設備信息管理、檢修鎖具信息管理、隔離票管理、設備檢修隔離安全管理、試運行管理( 含試運行票、試運行沖突檢測、

押票、歷史試運行票) 、統(tǒng)計分析等功能板塊，同時還具備與檢修閉鎖鑰匙信息交換的功能。

 

2．3 傳輸適配器

用于主機和檢修閉鎖鑰匙間數據的傳輸通信，通信數據包含隔離票、解除隔離票、試運行票、操作完成等信息。

 

2．4 檢修閉鎖鑰匙

檢修閉鎖鑰匙是系統(tǒng)的核心設備，通過無線采碼方式識別檢修鎖具，可根據隔離票解鎖相應的檢修鎖具。隔離票通過任務方式傳輸至檢修閉鎖鑰匙，持檢修閉鎖鑰匙，根據其中顯示信息領取檢修鎖具，到工作現場做隔離措施; 系統(tǒng)還有檢修鎖具、鎖具柜、鎖具閉鎖附件、隔離點標牌及掛牌等。

 

3 檢修閉鎖系統(tǒng)工作原理

工作票的辦理按照工作負責人填票→工作簽發(fā)人審核簽發(fā)→值班負責人審核接票→工作許可人審核→安全措施布置→工作票許可→安全措施確認→進入現場工作等流程執(zhí)行，檢修隔離閉鎖系統(tǒng)根據工作票中的安全措施內容生成隔離票，以授權卡權限綁定后，通過傳輸適配器將隔離票傳輸至檢修閉鎖鑰匙。工作許可人持隔離票、檢修閉鎖鑰匙、隔離票中指定數量的鎖具、掛鎖附件、掛牌到現場實施隔離閉鎖措施。找到隔離票中需要掛鎖隔離的設備，確定該設備已釋放能量，使用檢修閉鎖鑰匙采集隔離點標牌信息，任取一把掛鎖將掛牌串入鎖環(huán)中閉鎖該操作點，然后用檢修閉鎖鑰匙將隔離點信息寫入鎖具中( 此時隔離設備信息被寫入檢修鎖具的用戶信息區(qū)中，同時檢修閉鎖鑰匙記錄了隔離票中對應步驟掛鎖的 ID 信息) 。按上述步驟完成隔離票中的所有操作后，即形成一個安全、可靠的檢修工作范圍。多個隔離任務中，涉及到同一設備時，使用擴鎖器后，在一個設備的操作點上加裝多把鎖，掛多個牌。解除隔離時，將原有的隔離票調出，必須由工作許可人與工作負責人同時使用授權卡確認后，方可傳輸至檢修閉鎖鑰匙，工作許可人使用檢修閉鎖鑰匙接票后到現場解除相應檢修設備的隔離措施。

 

工作票－隔離票辦理流程圖見圖 2。

4 檢修閉鎖系統(tǒng)特點

1) 閉鎖強制管理: 采用加裝鎖具的方式，對檢修設備周邊隔離點強制閉鎖，鎖具可根據現場需要制作，滿足不同閥門、開關形式的閉鎖要求。

2) 權限雙方控制: 工作許可人與工作負責人共同控制隔離點閉鎖設備的解除權限，有效保障作業(yè)人員安全。

3) 多任務有效管理: 每個工作任務的工作負責人分別對自己周邊隔離點進行閉鎖，以技術手段保障多班組、多任務交叉作業(yè)時檢修區(qū)域內人員和設備的安全。

4) 沖突檢查機制: 隔離票間的邏輯關系可視化，具備自動識別、檢查試運行中的沖突機制。

5) “黑匣子”記憶: 可以對檢修設備隔離票操作過程進行追憶，便于事故分析。

 

5 水電廠機組檢修閉鎖系統(tǒng)的應用

5．1 水電廠設備閉鎖方式

水電廠機組臺數普遍較多，存在 2 臺及以上機組同時檢修情況，傳統(tǒng)的安全措施布置，檢修系統(tǒng)的隔離一般采用操作后掛牌的方式。由于警告牌存在人為移動或者其他原因掉落等，此方式缺少剛性約束，不能很好閉鎖檢修設備，存在一定的安全風險，由此檢修閉鎖系統(tǒng)的投入顯得尤為重要。通過加鎖的方式，閉鎖隔離點，任何個人或者運行、檢修任何一方都不能單好改變檢修安全措施，實現雙向監(jiān)督。某水電廠機組檢修常用幾個重要隔離點閉鎖方式展示，如圖 3 所示。

5．2 長洲水電廠機組檢修過程閉鎖隔離過程

長洲水電廠機組 A 修通過招投標方式由外委單位進行，存在檢修單位不固定、人員素質參差不齊的問題，給現場安全管理帶來很大的隱患。由此檢修閉鎖系統(tǒng)的應用顯得尤為重要。下面就整個機組檢修過程的閉鎖系統(tǒng)使用情況進行說明。

 

5．2．1 機械方面

長洲機組上流道檢修閘門、下流道事故閘門采用門機操作方式，由檢修人員人工操作。機械方面的檢修安全措施主要是消除能量源，防止外來能量的送入，保證對外來能量源的閉鎖有效、安全。外來能量源送入主要閉鎖點，防范措施有以下幾類:

1) 機組上下流道充水閥。閉鎖該閥門操作機構，防止水源進入機組流道內。

2) 機組壓油 ( 氣) 罐高壓氣源進口閥門。閉鎖該閥門把手，防止高壓氣進入壓油 ( 氣) 罐。

3) 機組低壓氣源進口閥。閉鎖該閥門把手，防止低壓制動氣進入風閘及空氣圍帶供氣管內。

4) 壓力油泵動力電源。閉鎖動力電源柜進線開關，防止電源送入，油泵誤啟動。

5) 機組輔助設備動力電源。閉鎖機組輔機柜動力電源進線開關，防止輔機設備誤動作。

6) 發(fā)電機消防水供水、技術供水管路。閉鎖發(fā)電機消防水供水、技術供水水閥，防止消防水、技術供水進入檢修機組。

7) 機組主軸密封供水管路。閉鎖其供水閥門，防止水源進入。

8) 油冷系統(tǒng)供水管路進口閥。閉鎖其進口、出口閥門，防止水源漏出而影響其他設備的運行。

 

5．2．2 電氣方面

電氣方面設備檢修時主要注意防止外部電源突然送入，給檢修過程帶來安全隱患。在整個檢修過程中，電氣方面設備檢修基本都是交叉進行的，由此必須對電氣檢修設備進行全面閉鎖、隔離，確保整個檢修過程中人身及設備安全。其主要閉鎖點主要有以下幾方面:

1) 機組出口開關、隔離刀閘。閉鎖機組出口刀閘操作把手，防止檢修過程中誤合刀閘。

2) 線路開關、隔離刀閘。閉鎖跟檢修機組相關的線路開關、隔離刀閘操作把手，防止檢修過程中誤合。

3) 設備控制總電源。由于各設備控制總電源開關較多，且開關并排安裝在機旁交直流柜內，因此對機旁交直流柜柜門進行閉鎖。每次操作必須由運行人員、檢修人員共同現場檢查確認無誤后方可進行。

 

6 總結

檢修隔離閉鎖系統(tǒng)的有效應用，確保機組在檢修過程中，各能量源處能夠有效閉鎖，任何一方不得改變檢修設備的狀態(tài)，防止油、水、氣、電送至檢修系統(tǒng)，從而確保檢修人員及檢修設備的安全; 檢修過程如需要送電試運行，必須由運行人員、檢修人員共同檢查，開具試運行票，共同解鎖檢修設備閉鎖裝置，方可完成送電等操作，此措施確保檢修過程中人身、設備的安全，提升了設備檢修安全管控水平。

 

相關產品tuijian：耐磨熱電阻、電容液位傳感器