關(guān)于石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)設(shè)計

王為能

摘要：近些年我國石化企業(yè)的發(fā)展速度十分顯著，在石化企業(yè)生產(chǎn)過程中會遇到很多風(fēng)險要素。石化企業(yè)作業(yè)過程中面臨著易爆易燃、高壓高溫等危險，為了減少人員受傷就需要重視對自動化系統(tǒng)的利用，要確保自動化系統(tǒng)足夠穩(wěn)定和可靠。在保障了以上條件滿足以后，才能夠確保石化作業(yè)安全與順利。石化企業(yè)一定要充分考慮電氣儀表的安全供電系統(tǒng)合理性使用，深入研究，以便減少電氣儀表供電負荷、供電風(fēng)險。創(chuàng)造最大化效益。

關(guān)鍵詞：石油化工;電氣儀表;安全供電系統(tǒng)

引言

石油化工中電氣儀表的正常運作，對天然氣等能源的加工、供應(yīng)有重要意義，因此電氣儀表的供電系統(tǒng)也尤為重要。本文主要對其供電系統(tǒng)進行相關(guān)簡述，探討供電系統(tǒng)的主要特點，并深入存在的安全問題，以提出相關(guān)的改善對策，達到提升供電系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性的研究目的。

1化工電氣儀表供電主要特點

1.1分散控制系統(tǒng)

為使系統(tǒng)達到一定的安全穩(wěn)定性，系統(tǒng)在設(shè)計時不再采用以往的單回路的供電模式，而是使用的雙回路供電模式。因為使用了雙回路供電模式，保證了系統(tǒng)不受斷電的影響，即使斷電，也可正常使用。

1.2STS系統(tǒng)

所謂的STS系統(tǒng)，實際上與分散控制系統(tǒng)差不多，采用的供電模式都是雙回路的，并且在供電的同時有配套的調(diào)整裝置，使供電過程安全穩(wěn)定。若在供電過程中電源發(fā)生瞬時的波動，對儀表的影響并不會很大，而對變送器則不然，會使變送器被干擾到。

1.3供電系統(tǒng)安全隱患

供電系統(tǒng)在安全方面的隱患主要有：（1）沒有為直流供電的電氣儀表設(shè)置相對應(yīng)的冗余電源。（2）沒有根據(jù)規(guī)定進行雙回路電源的設(shè)置，而只是在分支的線路上將電源設(shè)置為并聯(lián)的模式，使回路能被供電，一旦發(fā)生異常情況，就會出現(xiàn)短路故障的現(xiàn)象。（3）假如電路中的風(fēng)扇以及照明設(shè)備發(fā)生短路現(xiàn)象，就會出現(xiàn)系統(tǒng)斷電。所以，要想確保電力系統(tǒng)安全可靠，就要提前設(shè)計好，并組織好安裝工作同時做好維護工作，具體情況下采取具體措施來保護系統(tǒng)，將安全風(fēng)險扼殺在萌芽狀態(tài)，避免發(fā)生安全事故。

2存在的安全問題

由于我國主要涉及的供電電壓有交流電壓220V和直流電壓24V。在供電過程中，經(jīng)由低壓斷路器監(jiān)測、控制，并經(jīng)由變壓器達到電能輸送、供應(yīng)的目的。因此就我國當前的供電情況而言，主要存在3項問題：①24V直流電壓直流電氣儀表未采用冗余式配置方式。②PLC控制器、DCS分散測控系統(tǒng)未采用雙回路供電，而是在分線上通過并聯(lián)方式，達到同時對兩個電路供電的系統(tǒng)設(shè)計目的;然而一旦一方分線出現(xiàn)問題，則易導(dǎo)致短路等狀況的發(fā)生風(fēng)險。如UPS電源故障、斷路器中斷等，均會導(dǎo)致相應(yīng)分線安置的電氣儀表在此分線處形成封閉供電環(huán)路，最終導(dǎo)致短路等狀況發(fā)生。③按當前常見系統(tǒng)設(shè)置，一旦照明、排風(fēng)等設(shè)備出現(xiàn)短路，則會嚴重影響其整體的安全供電系統(tǒng)及電能的正常運輸與供應(yīng)。即照明、排風(fēng)等設(shè)備的電路同安全供電系統(tǒng)的電路為同一條，則照明、排風(fēng)處出現(xiàn)問題，會影響整條線路的功能，最終會影響安全供電系統(tǒng)的正常運作。

3安全分析及相應(yīng)問題的改善對策

3.1優(yōu)化總電源

包括采用>10kVA的供電電源，以確保在市區(qū)內(nèi)的電能供應(yīng)、運輸過程中能給予相應(yīng)電氣儀表一定的電力支持，保障市區(qū)內(nèi)整體的供電穩(wěn)定性及安全性。同時除常規(guī)的一路UPS供電方式外，還可同時運用兩個UPS電源進行供電，以達到并行供電的石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)設(shè)計目的。

3.2優(yōu)化雙回路供電模式

由于當前石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)主要涉及有SIS儀表控制安全監(jiān)測系統(tǒng)、DCS分散測控系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)這幾種類型，因此需重視這三種系統(tǒng)供電的安全度與可靠性。在石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)設(shè)計過程中，加入雙回路供電系統(tǒng)設(shè)計方案，即同時設(shè)立兩個獨立的電源，利用冗余配置方式及容錯控制方式，將這兩個電源有分設(shè)成主電源及冗余電源。由于兩個電源相對獨立，則一旦某一電源出現(xiàn)故障，則可立即采用另一電源進行供電，以提升石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保輸送、供應(yīng)電能的穩(wěn)定性及可靠性，有效減少停電等狀況的發(fā)生幾率。則供應(yīng)電源的穩(wěn)定，能確保相關(guān)電氣儀表的有效運作，避免因供電問題而影響相關(guān)儀表設(shè)備的運行，避免因電氣儀表監(jiān)測、控制不到位，而增加石油化工涉及能源物質(zhì)運輸、供應(yīng)過程中的危險系數(shù)。

3.3直流供電儀表的冗余配置優(yōu)化

直流供電儀表的冗余配置優(yōu)化方面，主要包括在直流24V儀表供電中加入交流/直流（AC/DC）轉(zhuǎn)換裝置，即交流電變直流電設(shè)備，有效地將交流220V轉(zhuǎn)化為直流24V，以便于市區(qū)內(nèi)的用電、供電。同時在直流24V的并聯(lián)供電過程中，則各電流輸出的正極處加入大功率解耦二極管，以達到隔離供電系統(tǒng)設(shè)計的目的，且可形成一定的供電冗余配置形式，能有效提升其整體的供電安全度。則通過冗余配置模式的設(shè)定、改善，在提升石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)安全度的同時，能節(jié)省其系統(tǒng)改善所需的經(jīng)濟成本，提升石油化工企業(yè)的基本利益。

3.4單路電氣儀表供電系統(tǒng)配置計劃

在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，對于日常的流量控制儀表、壓力控制儀表、較獨立的可以進行編輯的邏輯控制裝置以及在線分析設(shè)備而言，最重要的是儀表供電系統(tǒng)的安全性，一旦發(fā)生斷電，即便是短暫的，也會使化工生產(chǎn)企業(yè)遭受損失。針對以上情況，對經(jīng)濟和技術(shù)進行權(quán)衡考慮后，基本可以斷定如果使用了不間斷電源來進行供電，那么儀表本身的用電量就能實現(xiàn)。除此之外，運用了此種供電計劃，其中較好的方面是在UPS出現(xiàn)問題時候，靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)會自動切換至不間斷的電源，因為儀表供電系統(tǒng)被安全保護，因此可以實現(xiàn)對電源的及時搶修，恢復(fù)正常供電。

3.5220V供電儀表電源供電方式的優(yōu)化

溫度儀表、壓力變送器、行程儀等屬輔助類監(jiān)測儀器，對相應(yīng)供電系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性要求不高，且即使出現(xiàn)短暫斷電，相關(guān)儀器停止運作，也不會對其整體的石油化工涉及能源運輸、供應(yīng)情況造成過多影響，也不易增加石油化工涉及能源使用情況的危險系數(shù)，但也需重視此類儀器的供電情況，以提升其儀器運作的有效性。在此類儀器設(shè)備的供電線路設(shè)計過程中，直接將交流220V的城市電網(wǎng)作為此類設(shè)備的電源，則能有效降低石油化工企業(yè)的經(jīng)濟成本，提升其整體的經(jīng)濟效益。同時可在此基礎(chǔ)上安置一個靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，則能實現(xiàn)兩種總電源供電方式的有效切換，提升其供電系統(tǒng)的安全性，利于其儀表設(shè)備的正常、有效運作。

結(jié)束語

綜上所述，由于石油化工多涉及到石油、天然氣等原料物質(zhì)的加工、運輸、供應(yīng)等，而石油、天然氣等物質(zhì)的運用均具有一定的危險系數(shù)，是易燃易爆類危險物品，因此需重視對此類能源的監(jiān)測、控制。通過石油化工電氣儀表，可有效監(jiān)測、控制石油等能源的加工、運輸情況，能有效反應(yīng)儀表設(shè)備監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù)，且具有一定的自動化功能，能在能源物質(zhì)涉及到一定危險因素時，給予一定的安全處理，以保障居民、企業(yè)員工的生命安全，降低能源爆炸、燃燒等事故的發(fā)生風(fēng)險，因此需重視石油化工電氣儀表安全供電系統(tǒng)，以提升其整體的安全度。

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