石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)探討

李紅朝 徐日光

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和化工行業(yè)的快速發(fā)展，石油化工行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)重要的支撐性產(chǎn)業(yè)，指的是以石油為原料進(jìn)行化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)的化學(xué)工業(yè)。當(dāng)前，絕大多數(shù)的石油化工企業(yè)采用的是不間斷式的UPS供電系統(tǒng)，但由于生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，因而對(duì)其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求?；て髽I(yè)電氣儀表負(fù)責(zé)對(duì)化工生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，為生產(chǎn)管理提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。而對(duì)電氣儀表而言，其運(yùn)行必須得到供電保證，所以在實(shí)際工作中應(yīng)對(duì)此引起足夠重視。針對(duì)化工企業(yè)電氣儀表及其供電的主要特點(diǎn)，提出能保證儀表供電安全的有效措施，即應(yīng)用安全供電系統(tǒng)，對(duì)各方面供電配置進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以保證供電可靠性與安全性，使電氣儀表充分發(fā)揮應(yīng)有作用。因此，本文對(duì)電氣儀表安全供電系統(tǒng)的研究具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：化工；電氣儀表；儀表供電系統(tǒng)

1化工電氣儀表供電主要特點(diǎn)

1.1分散控制系統(tǒng)

為使系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中舍棄了傳統(tǒng)的單回路供電模式，采用雙回路模式進(jìn)行供電。通過對(duì)這一供電模式的應(yīng)用，即便斷電依然可以保持運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.2STS系統(tǒng)

該系統(tǒng)與分散控制系統(tǒng)基本相同，均采用雙回路模式進(jìn)行供電，同時(shí)在此基礎(chǔ)上配以相應(yīng)的調(diào)整裝置，保證供電可靠性及安全性。如果電源有瞬時(shí)波動(dòng)產(chǎn)生，則對(duì)儀表并不會(huì)造成太大的影響，但對(duì)變送器而言，則會(huì)造成相對(duì)較大的干擾。因此，為保證信息采集真實(shí)性，需將電源設(shè)計(jì)成并聯(lián)模式。

1.3石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)的安全問題

現(xiàn)階段，石油化工電氣儀表的供電系統(tǒng)囊括了兩大電壓級(jí)別，分別是220v AC以及24V DC，通常情況下，首先，由LJPS供電給220V AC交流電源，其后，低壓斷路器對(duì)其實(shí)施管控，最后，產(chǎn)生多條分支，借助AC/DC轉(zhuǎn)化器輸出110V AC和24V DC電源，當(dāng)然也可借助變壓器實(shí)現(xiàn)電源的輸出，并將電流負(fù)荷傳輸至相對(duì)應(yīng)的電氣儀表。一般情況下，石油化工電氣儀表供電系統(tǒng)的安全問題主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：第一，24V DC電壓級(jí)別的直流電氣儀表未應(yīng)用冗余配置方式。第二，PLC系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)未應(yīng)用雙回路方式，而是選擇在分支線路上對(duì)電源進(jìn)行并聯(lián)，以此來完成供電，若斷路器中斷，或UPS電流出現(xiàn)故障現(xiàn)象，或外界電網(wǎng)系統(tǒng)停止工作，此時(shí)電氣儀表中就會(huì)構(gòu)成一個(gè)封閉式的供電環(huán)路，進(jìn)而導(dǎo)致短路問題的出現(xiàn)，第三，若照明或者排風(fēng)等設(shè)備發(fā)生短路問題，直接會(huì)造成整個(gè)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障。由此可見，要想保證石油化工電氣儀表供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，就必須做好供電系統(tǒng)的優(yōu)化作業(yè)，積極采取多種針對(duì)性措施，最大限度地減少風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，從而保證電氣儀表供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

2石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)的優(yōu)化策略

2.1優(yōu)化電源供電模式

在石油化工企業(yè)的日常生產(chǎn)過程中，相較于三大核心儀表系統(tǒng)，即DCS分散把控系統(tǒng)、SIS儀表管控系統(tǒng)以及FIC系統(tǒng)，在線電氣儀表、小型獨(dú)立式PIC管控系統(tǒng)、分析設(shè)備以及位移器等設(shè)備系統(tǒng)對(duì)于供電的安全性與可靠性的要求較低，即使出現(xiàn)短時(shí)間的斷電也不會(huì)對(duì)石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)造成較大影響。因此，石油化工企業(yè)可從控制成本角度出發(fā)，對(duì)于上述設(shè)備采用市電電源單路供電，既降低了線路設(shè)置的復(fù)雜程度，又滿足了設(shè)備的基本工作要求。此外，企業(yè)也可采用性能較為突出的STS靜態(tài)開關(guān)，其能夠?qū)崿F(xiàn)市電電源的自動(dòng)化切換，應(yīng)用市電實(shí)現(xiàn)隔離，以保證整個(gè)石油化工運(yùn)行系統(tǒng)的正常運(yùn)行，以此來有效實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)整體安全性和穩(wěn)定性的提升，從而保證石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。

2.2保證總電源可靠性與安全性

保證電氣儀表供電可靠及安全的關(guān)鍵基礎(chǔ)即為提高總電源安全性?；诖?，對(duì)企業(yè)而言，在設(shè)計(jì)工作中應(yīng)優(yōu)先考慮性能穩(wěn)定且質(zhì)量合格的電源，為儀表正常運(yùn)行提供穩(wěn)定電力。除此之外，還應(yīng)采用并行供電方式，在市電供電的基礎(chǔ)上引入U(xiǎn)PS供電，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性及安全性。需要注意，對(duì)供電系統(tǒng)廠家而言，需要對(duì)斷路器實(shí)際容量進(jìn)行準(zhǔn)確核算。

2.3優(yōu)化單項(xiàng)電源配置

很多電氣儀表對(duì)系統(tǒng)并沒有太高的要求，即便短時(shí)間的停電，也不至于造成太大影響，包括溫度器和壓力表。基于此，為做好系統(tǒng)優(yōu)化配置，宜采用交流電源進(jìn)行供電，降低企業(yè)成本，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。無論是經(jīng)濟(jì)性還是技術(shù)合理性，這一方式都十分可行。完成對(duì)STS系統(tǒng)的正確配置后，系統(tǒng)安全性將得到大幅提高。除此之外，基于這一運(yùn)行模式，若UPS出現(xiàn)異常或故障，則系統(tǒng)在閉鎖條件下切換至市電，同時(shí)依靠市電進(jìn)行可靠供電，極大地方便了電源系統(tǒng)及其設(shè)備的維護(hù)檢修。

2.4嚴(yán)格遵守并執(zhí)行供電系統(tǒng)的各項(xiàng)規(guī)章制度

供電系統(tǒng)運(yùn)行過程中受到很多因素的影響，主要包括主觀因素和客觀因素兩種。主觀因素包括操作人員的技術(shù)問題、供電系統(tǒng)設(shè)備的質(zhì)量等，這些問題都可以運(yùn)用規(guī)章制度來解決，只有嚴(yán)格的遵循各項(xiàng)規(guī)章制度，才能有效降低故障的發(fā)生率。要對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行定期的巡回檢查，仔細(xì)檢查供電儀表設(shè)備的溫度、通風(fēng)條件、堵、卡情況，管理人員要重點(diǎn)檢查操作人員的操作方式，如果存在不合格的操作，要對(duì)他們進(jìn)行調(diào)換和培訓(xùn)，以降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率。巡回檢查的值班工作人員要做好巡檢日記的記錄工作，以提供有效依據(jù)給管理人員。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在耗損等現(xiàn)象，要立即對(duì)其進(jìn)行檢修，同時(shí)還要加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)工作，并進(jìn)行記錄。

2.5優(yōu)化冗余配置模式

對(duì)于石油化工而言，直流電源的主要作用就是供電給電壓級(jí)別為24V DC的直流電氣儀表。要想真正意義上地保證直流電氣儀表供電的安全性，就應(yīng)采用兩個(gè)電源供電的電壓級(jí)別為24V DC的直流穩(wěn)壓電源，并以并聯(lián)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)供電，同時(shí)在兩個(gè)電源輸出口正極位置添加解耦二極管（大功率），以實(shí)現(xiàn)兩大電源的分離，兩個(gè)直流穩(wěn)壓電源包括了兩大回路，一支回路為不間斷式的UPS穩(wěn)壓電源，另一支回路為市電，進(jìn)而完成了冗余配置模式的設(shè)置。該種優(yōu)化設(shè)置方案不僅設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較為簡單，而且具體的配置操作也較為簡便，在節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，也大大提升了電氣儀表供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。

2.6優(yōu)化設(shè)備配電

在對(duì)系統(tǒng)供電回路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于風(fēng)扇設(shè)備和照明設(shè)備等應(yīng)采用單獨(dú)供電的方式，這樣不僅可以保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，而且還能防止因設(shè)備短路而造成的系統(tǒng)故障，進(jìn)一步保證系統(tǒng)運(yùn)行安全。

結(jié)束語

總而言之，石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)過程的安全。電氣儀表安全供電系統(tǒng)是保障石油化工產(chǎn)品安全生產(chǎn)有力的技術(shù)支持，因此，企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際情況，采取具有針對(duì)性的優(yōu)化策略，以在根本上保證電氣儀表供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，從而推動(dòng)生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展。化工企業(yè)電氣儀表對(duì)保證生產(chǎn)可靠性和安全性有重要作用，而儀表的穩(wěn)定運(yùn)行有賴于可靠供電。所以，在設(shè)計(jì)中應(yīng)做好優(yōu)化，保證設(shè)計(jì)的合理性，并采取符合生產(chǎn)要求的供電方式，使儀表的實(shí)際運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)定、安全目經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。