事故树分析法在电力事故分析中的应用

事故树分析法在电力事故分析中的应用

王灵

（国网能源哈密煤电有限公司839000）

摘要：本文简单介绍了事故树分析法及其在电力事故中的重要意义，最后介绍了事故分析法在电力事故分析中的具体应用，以供参考。

关键词：事故树分析法；重要意义；应用

电力系统空间上的广域分布，决定了电力事故发生的不可避免性。由于电力行业缺乏系统、有效的事故分析方法对其进行根本原因分析，不能找出事故发生的多种模式或基本事件的组合，无法举一反三；加上缺乏对事故分析结果的系统应用，未能全面查找到各根本原因间的逻辑关系，不能建立多维度防范路径，无法真正达到预防目的，常见事故的发生十分频繁。事故树分析方法，从最小割集、最小径集两个维度分析事故树模式，能够准确分析事故发生的多条路径和预控的多项措施，从而有效解决问题。

1事故树分析法

事故树分析法（简称ATA）又称故障树分析法（简称FTA），是安全系统工程的重要分析方法之一，是一种演绎的安全系统分析方法。从要分析的特定事故或故障（顶上事件）开始，层层分析其发生的原因，直到找出事故的基本原因（底事件）为止。这些底事件又称为基本事件，它们的数据是已知的或者已经有统计或实验的结果。它能对各种系统的危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潜在原因。用它来梳理事故的因果关系，直观、明了，思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析。

事故树分析法最初是由美国贝尔电话研究所于1961年为研究民兵式导弹发射控制系统时提出来的。中国开展事故树分析法的研究是从1978年开始的。当时很多部门和企业进行了普及和推广工作，并取得了不错的成绩，促进了企业的安全生产。80年代末，铁路运输系统开始把事故树分析方法应用到安全生产和劳动保护上来，取得了较好的效果。

事故树是由各种符号和其连接的逻辑门组成的。最简单、最基本的符号有事件符号、逻辑门符号和转移符号。其中，事件符号又包括矩形符号、圆形符号、屋形符号和菱形符号，不同符号表示不同状态或不同重要性的事件。逻辑门符号包括与门符号、或门符号、条件与门符号、条件或门符号、限制门符号，这些符号是按照事故发生条件的不同区分的。转移符号包括转出符号和转入符号。

2事故树分析法在电力事故分析中的重要意义

事故树分析法特别适合于复杂的运态系统的事故原因分析。应用于生产施工现场，可以直接指导生产施工人员有意识地认识事故发生的诸多原因并避免事故的发生。在许多行业和部门，事故树的应用取得很好的效果，有效地降低和避免了事故的发生，它们足以证明事故树的应用是成功的。电力生产建设具有危险点较多、危险性较大的特点，虽然随着安全技术的发展，事故的发生得到了一定的控制，但是人身、设备事故仍是时有发生，尤其所带来的经济损失是不可估量的。在电力企业中应用事故树分析方法来进一步控制事故的发生，具有十分重要的意义。

3事故树分析法在电力事故分析中的应用

以某市220kV母线失压事件为例，该事件发生时，运行人员正在进行母线侧部分刀闸机构箱更换、刀闸机构箱二次回路连锁调试、刀闸直流接触电阻测试等工作，工作时需要部分线路及母线停电检修。检修中发生某刀闸短路故障，并引起#1、#2、#3主变重瓦斯误动，从而扩大跳闸范围。事后共导致389条配网线路失压，其中涉及两个重要用户。事故树分析法可以分为十步：

第一步，确定所分析的系统。

第二步，熟悉所分析的系统。要确实了解系统情况，包括工作程序、各种重要参数、作业情况，围绕所分析的事件进行工艺、系统、相关数据等资料的收集。必要时画出工艺流程图和布置图。

第三步，调查系统发生的各类事故。在过去停电事故实例、有关停电事故统计基础上，尽量广泛地调查所能预想到的事故，包括已发生的事故和可能发生的事故。

第四步，确定事故树的顶上事件。所谓顶上事件，就是我们所要分析的对象事件。选择顶上事件，一定要在详细了解系统运行情况、有关事故的发生情况、事故的严重程度和事故的发生概率等资料的情况下进行，而且事先要仔细寻找造成事故的直接原因和间接原因。然后，根据事故的严重程度和发生概率确定要分析的顶上事件，将其扼要地填写在矩形框内。针对该事件，确定“大面积停电”为顶上事件。

第五步，调查分析原因。顶上事件确定之后，为了编制好事故树，必须将造成顶上事件的所有直接原因事件找出来，尽可能不要漏掉。调查方法有：一，调查与事故有关的所有原因事件和各种因素，包括设备故障、机械故障、操作者的失误、管理和指挥错误、环境因素等等，尽量详细查清原因和影响；二，召开有关人员座谈会；三，根据以往的一些经验进行分析，确定造成顶上事件的原因。经调查与分析发现，此次事故的直接原因为设备故障：#1、#2、#3主变重瓦斯误动。

第六步，事故树作图。在找出造成顶上事件的和各种原因之后，就可以从顶上事件起进行演绎分析，一级一级地找出所有直接原因事件，直到所要分析的深度，再用相应得事件符号和适当的逻辑门把它们从上到下分层连接起来，层层向下，直到最基本的原因事件，这样就构成一个事故树。

第七步，定性分析。根据事故树结构进行化简，求出事故树的最小割集和最小径集，确定各基本事件的结构重要度排序。当割集的数量太多，可以通过程序进行概率截断或割集阶截断。对于已发生事故进行事故树分析时，基本事件往往基于前期调查结果进行选取且排除了可能事件，导致事故树以与门为主，或门较少。在该事件中，大面积停电事故树共有2个最小割集，9个最小径集，但各事件间的结构重要度差别较小。通过分析其最小割集及最小径集，能够分析事故发生的基本事件组合及应采取的安全措施，但未能突出事件关键起因。此时，需对数据进行适当处理，以便为后期事故调查及原因分析提供更具指导意义的理论依据。

第八步，计算顶上事件发生概率。首先根据所调查的情况和资料，确定所有原因事件的发生概率，并标在事故树上。根据这些基本数据，求出顶上事件发生概率。

第九步，进行比较。根据可维修系统和不可维修系统分别考虑。对可维修系统，把求出的概率与通过统计分析得出的概率进行比较，如果二者不符，则必须重新研究，看原因事件是否齐全，事故树逻辑关系是否清楚，基本原因事件的数值是否设定得过高或过低等等。对于不可维修系统，求出顶上事件发生概率。

第十步，定量分析。当事故发生概率超过预定的目标值时，要研究降低事故发生概率的所有可能途径，可从最小割集着手，从中选出最佳方案；利用最小径集，找出根除事故的可能性，从中选出最佳方案；求各基本原因事件的临界重要度系数，从而对需要治理的原因事件按临界重要度系数大小进行排队，或编出安全检查表，以求加强人为控制。

4结语

事故树分析法在电力事故分析中具有十分重要的意义。本文以具体事例按照事故树分析法，按确定事故树的顶上事件、调查分析原因、事故树作图、定性分析、计算顶上事件发生概率、进行比较、定量分析的步骤对电力事故的发生进行分析，从而为电力安全管理提供依据。

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