1 概述

发电设备在运行中由于水力机械磨损及其它设备老化或电气损伤等，致使发电设备效率降低，事故隐患递增，若不及时进行检修，将有可能引发事故，造成巨大经济损失。为了使各设备处于良好的工作状态和具有较高的运行可靠性，必须对其进行检修，同时要确保检修过程中人员与设备的安全。根据guojia电力投资集团公司 2016 年发布的《电力安全工作规程》( 热力和机械部分) 第 11． 1条，水轮发电机组的检修: “b) 可靠隔离油、水、气源，并在相应阀门上悬挂 ‘禁止操作，有人工作’警告牌; c) 切断机组、辅助设备与其他相关系统的动力源，并在有关断路器操作把手上悬挂‘禁止操作，有人工作’警告牌”［1］; 同时《电力安全工作规程》( 发电厂和变电站电气部分) 也对设备检修技术措施有明确的规定: 断开设备的隔离开关( 刀闸) 的操作机构必须用专用锁或程序锁锁住; 安全措施的变动需由工作负责人和工作许可人双方同意，方可执行，以确保检修设备及检修人员的安全［1］。

 

在设备检修时，由于设备的启/停操作与设备的检修工作是由不同专业人员完成，启/停操作一般由运行人员完成，设备检修工作由检修单位完成; 且同一范围、同一区域的设备检修也会涉及到不同专业的检修班组。常规机组检修安全措施的布置、油水风电系统的隔离由运行人员操作并悬挂警告牌，检修过程中对安全措施缺少刚性约束，交叉作业过程中涉及的安全措施仅靠工作票关联，依靠运行人员检查工作票核对安全措施的交叉情况，无技术手段保证，此方式存在一定的安全隐患［2］。

 

为了解决以上检修中存在的安全问题，并强制落实相关人员对检修设备的控制和操作权限，需要一套完整的闭锁系统，以实现对关键部位的有效控制，确保检修过程中人身、设备安全。检修隔离闭锁系统就是为此而设计的。系统采用计算机图形管理方式实现对检修隔离设备的管理，通过加装锁具的方式对工作票中安全措施对应停运的开关、阀门等设备强制闭锁，工作负责人和工作许可人分别以不同权限对隔离设备共同管控，防止切断能量源的设备误启动。只有当工作负责人确认检修人员撤离检修区域，检修设备符合运行条件，工作负责人和工作许可人核查无误后，启动设备解锁操作票，工作许可人才能启动当前设备，从而以技术手段保证检修人员和检修设备的安全，以及保证多班组工作时交叉作业面的安全。

 

2 检修隔离系统的组成

检修隔离闭锁系统主要由系统软件、传输适配器、检修闭锁钥匙、隔离点挂牌、锁具闭锁附件、权限卡等构成( 见图 1) 。

2．1 系统部署

系统可根据现场需要采用单台计算机好立工作模式，亦可采用服务器+工作站的网络结构模式灵活配置。

2．2 系统软件

隔离闭锁系统具有危险点设备信息管理、检修锁具信息管理、隔离票管理、设备检修隔离安全管理、试运行管理( 含试运行票、试运行冲突检测、

押票、历史试运行票) 、统计分析等功能板块，同时还具备与检修闭锁钥匙信息交换的功能。

 

2．3 传输适配器

用于主机和检修闭锁钥匙间数据的传输通信，通信数据包含隔离票、解除隔离票、试运行票、操作完成等信息。

 

2．4 检修闭锁钥匙

检修闭锁钥匙是系统的核心设备，通过无线采码方式识别检修锁具，可根据隔离票解锁相应的检修锁具。隔离票通过任务方式传输至检修闭锁钥匙，持检修闭锁钥匙，根据其中显示信息领取检修锁具，到工作现场做隔离措施; 系统还有检修锁具、锁具柜、锁具闭锁附件、隔离点标牌及挂牌等。

 

3 检修闭锁系统工作原理

工作票的办理按照工作负责人填票→工作签发人审核签发→值班负责人审核接票→工作许可人审核→安全措施布置→工作票许可→安全措施确认→进入现场工作等流程执行，检修隔离闭锁系统根据工作票中的安全措施内容生成隔离票，以授权卡权限绑定后，通过传输适配器将隔离票传输至检修闭锁钥匙。工作许可人持隔离票、检修闭锁钥匙、隔离票中指定数量的锁具、挂锁附件、挂牌到现场实施隔离闭锁措施。找到隔离票中需要挂锁隔离的设备，确定该设备已释放能量，使用检修闭锁钥匙采集隔离点标牌信息，任取一把挂锁将挂牌串入锁环中闭锁该操作点，然后用检修闭锁钥匙将隔离点信息写入锁具中( 此时隔离设备信息被写入检修锁具的用户信息区中，同时检修闭锁钥匙记录了隔离票中对应步骤挂锁的 ID 信息) 。按上述步骤完成隔离票中的所有操作后，即形成一个安全、可靠的检修工作范围。多个隔离任务中，涉及到同一设备时，使用扩锁器后，在一个设备的操作点上加装多把锁，挂多个牌。解除隔离时，将原有的隔离票调出，必须由工作许可人与工作负责人同时使用授权卡确认后，方可传输至检修闭锁钥匙，工作许可人使用检修闭锁钥匙接票后到现场解除相应检修设备的隔离措施。

 

工作票－隔离票办理流程图见图 2。

4 检修闭锁系统特点

1) 闭锁强制管理: 采用加装锁具的方式，对检修设备周边隔离点强制闭锁，锁具可根据现场需要制作，满足不同阀门、开关形式的闭锁要求。

2) 权限双方控制: 工作许可人与工作负责人共同控制隔离点闭锁设备的解除权限，有效保障作业人员安全。

3) 多任务有效管理: 每个工作任务的工作负责人分别对自己周边隔离点进行闭锁，以技术手段保障多班组、多任务交叉作业时检修区域内人员和设备的安全。

4) 冲突检查机制: 隔离票间的逻辑关系可视化，具备自动识别、检查试运行中的冲突机制。

5) “黑匣子”记忆: 可以对检修设备隔离票操作过程进行追忆，便于事故分析。

 

5 水电厂机组检修闭锁系统的应用

5．1 水电厂设备闭锁方式

水电厂机组台数普遍较多，存在 2 台及以上机组同时检修情况，传统的安全措施布置，检修系统的隔离一般采用操作后挂牌的方式。由于警告牌存在人为移动或者其他原因掉落等，此方式缺少刚性约束，不能很好闭锁检修设备，存在一定的安全风险，由此检修闭锁系统的投入显得尤为重要。通过加锁的方式，闭锁隔离点，任何个人或者运行、检修任何一方都不能单好改变检修安全措施，实现双向监督。某水电厂机组检修常用几个重要隔离点闭锁方式展示，如图 3 所示。

5．2 长洲水电厂机组检修过程闭锁隔离过程

长洲水电厂机组 A 修通过招投标方式由外委单位进行，存在检修单位不固定、人员素质参差不齐的问题，给现场安全管理带来很大的隐患。由此检修闭锁系统的应用显得尤为重要。下面就整个机组检修过程的闭锁系统使用情况进行说明。

 

5．2．1 机械方面

长洲机组上流道检修闸门、下流道事故闸门采用门机操作方式，由检修人员人工操作。机械方面的检修安全措施主要是消除能量源，防止外来能量的送入，保证对外来能量源的闭锁有效、安全。外来能量源送入主要闭锁点，防范措施有以下几类:

1) 机组上下流道充水阀。闭锁该阀门操作机构，防止水源进入机组流道内。

2) 机组压油 ( 气) 罐高压气源进口阀门。闭锁该阀门把手，防止高压气进入压油 ( 气) 罐。

3) 机组低压气源进口阀。闭锁该阀门把手，防止低压制动气进入风闸及空气围带供气管内。

4) 压力油泵动力电源。闭锁动力电源柜进线开关，防止电源送入，油泵误启动。

5) 机组辅助设备动力电源。闭锁机组辅机柜动力电源进线开关，防止辅机设备误动作。

6) 发电机消防水供水、技术供水管路。闭锁发电机消防水供水、技术供水水阀，防止消防水、技术供水进入检修机组。

7) 机组主轴密封供水管路。闭锁其供水阀门，防止水源进入。

8) 油冷系统供水管路进口阀。闭锁其进口、出口阀门，防止水源漏出而影响其他设备的运行。

 

5．2．2 电气方面

电气方面设备检修时主要注意防止外部电源突然送入，给检修过程带来安全隐患。在整个检修过程中，电气方面设备检修基本都是交叉进行的，由此必须对电气检修设备进行全面闭锁、隔离，确保整个检修过程中人身及设备安全。其主要闭锁点主要有以下几方面:

1) 机组出口开关、隔离刀闸。闭锁机组出口刀闸操作把手，防止检修过程中误合刀闸。

2) 线路开关、隔离刀闸。闭锁跟检修机组相关的线路开关、隔离刀闸操作把手，防止检修过程中误合。

3) 设备控制总电源。由于各设备控制总电源开关较多，且开关并排安装在机旁交直流柜内，因此对机旁交直流柜柜门进行闭锁。每次操作必须由运行人员、检修人员共同现场检查确认无误后方可进行。

 

6 总结

检修隔离闭锁系统的有效应用，确保机组在检修过程中，各能量源处能够有效闭锁，任何一方不得改变检修设备的状态，防止油、水、气、电送至检修系统，从而确保检修人员及检修设备的安全; 检修过程如需要送电试运行，必须由运行人员、检修人员共同检查，开具试运行票，共同解锁检修设备闭锁装置，方可完成送电等操作，此措施确保检修过程中人身、设备的安全，提升了设备检修安全管控水平。

 

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