化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

張小軍

摘 ?要：石油化工是我國(guó)新興的工業(yè)，主要指將石油作為原料生產(chǎn)化學(xué)品的化工業(yè)，化工業(yè)高速發(fā)展時(shí)期為二戰(zhàn)后，生產(chǎn)化學(xué)品原料轉(zhuǎn)變?yōu)槭吞烊粴猓壳盎ぶ惺褂么蠖鄶?shù)是不間斷UPS供電系統(tǒng)，處于易燃易爆生產(chǎn)環(huán)境，要求自動(dòng)化生產(chǎn)工藝具有較高的安全性，做好化工電氣儀表安全供電工作尤為重要。

關(guān)鍵詞：石油化工;電氣儀表;安全供電系統(tǒng)

Abstract：Petrochemical industry is a new industry in China. It mainly refers to the chemical industry that uses petroleum as raw material to produce chemicals. During the period of high-speed development of chemical industry after World War II，the raw material for producing chemicals has been transformed into petroleum and natural gas. At present，most of the power supply systems used in chemical industry are uninterrupted UPS，which is in flammable and explosive production environment. Automated production process has high safety，so it is particularly important to do a good job of safe power supply for Chemical Electrical instruments.

Key words：petrochemical industry;electrical instrumentation;safe power supply system

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人們的生活需求也隨之加大。各方面生活需求為化工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了發(fā)展活力。而進(jìn)行化工生產(chǎn)是解決人們需求缺口的有效途徑之一。為此，在滿足人們的基本需求的基礎(chǔ)上，化工企業(yè)需要嚴(yán)格把控化工產(chǎn)品質(zhì)量，確保化工行業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展。如計(jì)算機(jī)，傳感技術(shù)等在石化行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)控儀器的精度高，對(duì)石化生產(chǎn)中的溫度等測(cè)量準(zhǔn)度高，提高了石化生產(chǎn)的安全性，石化生產(chǎn)中應(yīng)用的各種精密電氣儀表供電為一級(jí)負(fù)荷，需要提高其供電系統(tǒng)的安全性，保證石化電氣儀表安全正常運(yùn)行。

一、石化電氣儀表安全供電系統(tǒng)類型

根據(jù)石化電氣儀表的功能不同，化工電氣儀表可分為生產(chǎn)應(yīng)用的DCS集散控制系統(tǒng)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所用的各類儀表，負(fù)責(zé)安全的SIS檢測(cè)系統(tǒng)，用于集控站等輔助測(cè)控儀表。用于質(zhì)量檢測(cè)的各類儀表等。石化生產(chǎn)使用的精密儀器設(shè)備主要有溫度儀，流量?jī)x，分析測(cè)量?jī)x，壓力變送器等。對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)一般采用DCS分散測(cè)控系統(tǒng)。電氣儀表供電設(shè)置主要有PLC控制器，220v AC交流電源等。電氣儀表系統(tǒng)其它附屬電氣設(shè)備主要包括控制系統(tǒng)機(jī)柜，散熱風(fēng)扇等設(shè)備。

生產(chǎn)應(yīng)用的DCS集散控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，具有很高的安全性，設(shè)計(jì)研發(fā)中對(duì)單回路供電的不穩(wěn)定做出充分的補(bǔ)充，使用中雙回路同時(shí)供電，不會(huì)對(duì)其供電產(chǎn)生影響。

負(fù)責(zé)安全的SIS檢測(cè)系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)一樣使用雙回路電源設(shè)置，一路斷電不會(huì)影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的儀表抗干擾性強(qiáng)，系統(tǒng)電壓瞬間波動(dòng)能保持良好的運(yùn)行。一些變送器可能會(huì)出現(xiàn)信號(hào)暫時(shí)中斷現(xiàn)象，引起保護(hù)裝置誤動(dòng)。儀表采用雙源供電模式提高其安全性能。集控站等輔助測(cè)控儀表由于考慮安全保護(hù)，采用雙電源設(shè)置。

二、主要儀器儀表供電要求

電源出現(xiàn)短時(shí)間波動(dòng)時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表影響不大，但參與聯(lián)鎖現(xiàn)場(chǎng)儀表變送信號(hào)會(huì)受到較大的影響，信號(hào)偏差可能造成系列誤動(dòng)，為保證儀器接受信號(hào)可靠性，對(duì)儀表電源選擇雙電源并聯(lián)供電。確保供電安全。

PLC，使用220VAC交流電源的供電儀表系統(tǒng)等參與安全保護(hù)的設(shè)備需采用雙電源冗余配置，保護(hù)儀器儀表安全。氮?dú)鈨x表附屬設(shè)備采用單路電源供電，為保證電氣儀表系統(tǒng)正常運(yùn)行需對(duì) 設(shè)備供電故障及時(shí)排除。

化工生產(chǎn)中所用的電壓等級(jí)分為220v AC，24V，110V AC，不間斷電源由220V AC交流電源直接供電，通過(guò)若干支路轉(zhuǎn)化器等，產(chǎn)生不同等級(jí)的電壓。測(cè)試儀表及檢測(cè)儀表可靠性得到保證，如需用24vdc直流電源供電，系統(tǒng)暫時(shí)不具備雙電源供電模式。如不按原有圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，不采用雙回路供電可能在系統(tǒng)出現(xiàn)電源故障時(shí)，雙電源回路發(fā)生短路。石化生產(chǎn)中要在安裝維護(hù)中，對(duì)可能存在的隱患充分考慮，消除安全隱患。

三、電氣儀表運(yùn)行維護(hù)原則

石化企業(yè)電氣儀表運(yùn)行維護(hù)應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性，安全性與創(chuàng)新性原則，石化企業(yè)經(jīng)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性是關(guān)鍵的指標(biāo)，在電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)運(yùn)行管理維護(hù)中應(yīng)得到體現(xiàn)。主要體現(xiàn)在運(yùn)行管理能耗降低方面，保證其節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，但不能影響運(yùn)行安全。

石化企業(yè)是危險(xiǎn)性較大的行業(yè)，電氣設(shè)備使用中，必須要注意其運(yùn)行的安全性向，供電系統(tǒng)存在安全隱患會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)安全問(wèn)題，可能導(dǎo)致石化企業(yè)出現(xiàn)危險(xiǎn)事故。石化企業(yè)電氣設(shè)備運(yùn)行管理中，應(yīng)加強(qiáng)相應(yīng)技術(shù)手段的研究創(chuàng)新，引進(jìn)新型技術(shù)手段提高運(yùn)維水平，保證系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行規(guī)范。

四、石化電氣儀表供電系統(tǒng)安全維護(hù)措施

石化工業(yè)電氣儀表供電系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同儀器對(duì)供電要求不同，做好儀器的供電安全保障工作是復(fù)雜的工程，DCS系統(tǒng)，SIS系統(tǒng)是石化生產(chǎn)系統(tǒng)的核心內(nèi)容，相應(yīng)的供電系統(tǒng)安全性要求較高，控制站能否安全供電對(duì)系統(tǒng)正常工作有很大的影響，只有保證控制站供電安全性，才能使系統(tǒng)供電安全得到保證。優(yōu)化方案選擇包括控制站供電系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備，可采用電源冗余配置方案，一路電源出現(xiàn)問(wèn)題不會(huì)影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

直流儀表設(shè)備科采用冗余配置方案，24VCD儀表設(shè)備采用直流電源供電，選擇兩路供電來(lái)源并聯(lián)供電，增加大功率解耦二極管，可以簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的提高供電的穩(wěn)定性。供電系統(tǒng)中供電可靠性較低的部分設(shè)備，從生產(chǎn)系統(tǒng)影響力較小等角度考慮，可選擇市電單路進(jìn)行供電。

化工企業(yè)使用的24VCD直流儀表，不能直接用城市電網(wǎng)220VAC電流供電，化工企業(yè)生產(chǎn)中必須完善直流電儀表系統(tǒng)，在每個(gè)24VDC直流穩(wěn)壓電源的輸出正極處安置功率較大的解耦二極管，形成直流電儀表冗余配置系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)：

近幾年，我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理促進(jìn)控制系統(tǒng)的形成，包含許多測(cè)控電子儀器，電子儀器測(cè)量工作必須依賴可靠的電氣儀表安全供電系統(tǒng)，加強(qiáng)生產(chǎn)的安全性。

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