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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:6610
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

石油化工电气仪表安全供电系统探讨

2020-07-20 16:47:23 产业经济 孙万龙
资料简介

摘要:石油化工企业因为其生产作业过程中拥有着高温、高压、易燃、易爆等诸多危险特点,这就直接决定石油化工自动化系统要拥有非常好的可靠性与稳定性。而为了从根本上保证石油化工企业生产作业的安全,就要重视电气仪表安全供电系统的应用。本文主要对石油化工电气仪表安全供电系统进行深入研究,以期能够有效减小电气仪表在使用时所承担的供电风险。

石油化工电气仪表安全供电系统探讨

孙万龙

山东京博石油化工有限公司 山东滨州 256500

摘要:石油化工企业因为其生产作业过程中拥有着高温、高压、易燃、易爆等诸多危险特点,这就直接决定石油化工自动化系统要拥有非常好的可靠性与稳定性。而为了从根本上保证石油化工企业生产作业的安全,就要重视电气仪表安全供电系统的应用。本文主要对石油化工电气仪表安全供电系统进行深入研究,以期能够有效减小电气仪表在使用时所承担的供电风险。

关键词:石油化工;电气仪表;安全供电系统

随着科学技术地不断发展,各种自动化、高精确度、安全性好的电气仪表在石油化工生产中有着广泛应用,极大地提高了生产的安全性,进而促进生产效率地提升。但是,随着各种自动化仪表地应用,需要一个功能完善、运行稳定可靠、安全节能的供电系统来确保一系列仪表的运作安全性。但在实际生产中一些设备系统仍存在供电安全的隐患,如何消除隐患,提高供电系统的安全性、稳定性和可靠性,是一个值得探讨的重要课题。

1石油化工电气仪表供电系统的主要特点

1.1石油化工电气仪表的供电类型

根据石油化工生产工艺控制功能,将其分成以下几种类型:①DCS集散控制系统;②SIS安全仪表系统;③现场仪表设备:温度、流量、压力、液位仪表及化工生产过程中的其它各种辅助性监测仪器仪表等;④PLC控制器、电控阀和220V供电的仪表设备等。

1.2测控仪表系统供电的主要特性

化工生产过程中每一种测控仪表系统都具有不同的供电特性,具体表现为:①DCS集散控制系统:集散控制系统是石油化工行业过程控制的核心,其系统的稳定性影响整个装置的平稳运行,在实际生产过程中,因系统供电问题导致装置过程控制失效或误停车的案例比比皆是,如何提高系统供电的稳定性至关重要,因而系统在研发过程中排除了不可靠的单回路供电方式,均采用双回路电源供电,并且在供电系统中引入UPS不间断电源,可以保证系统在电源断电时仍然能够稳定的运行,有效的提高了系统在供电过程中的稳定性和安全性。②SIS安全仪表系统:作为装置运行安全的重要保障,SIS系统同样采用双回路电源供电,相对于DCS系统,SIS系统的供电要求更为严苛,系统内部电源全部要求SIL等级认证,以保证系统更高的稳定性。③现场仪表的供电大部分采用直流电源供电,其电源经过DCS、SIS等系统内部的电源模块转换,为保证现场仪表能够实时监测,防止联锁的误动作,现场仪表的供电大多采用双路直流电源并联供电方式,提高现场仪表运行的稳定性。④PLC控制系统、220VAC控制的电控阀或其它需要交流电源进行供电的设备,可以直接采用UPS不间断电源进行供电,从而确保仪表可以安全、稳定的运行。单回路电源供电主要应用在电气仪表系统的其它附属设备中。

2石油化工电气仪表供电系统所存在的安全风险

目前国内石油化工行业所包含的仪表系统电源通常都是选择标准电源220VAC、110VAC和24VDC这三种,除控制系统机柜内部的风扇、照明灯可直接选用市电外,仪表系统用交流电源大部分都是经过UPS不间断电源进行供电,UPS不间断电源有两路输入:主路电源输入和旁路电源输入,两路电源都是直接来自企业电网的市电,当UPS不间断电源的两路输入来自同一路市电时,如市电断电,将直接切换至UPS电源内部的电池供电,而UPS不间断电源内部电池的容量设计一般根据整个系统用电负荷仅供维持用电设备运行30分钟左右,以使整个运行装置在保证安全的情况下能够紧急停车,因而整个企业电网能否稳定的运行,如何提高整个企业变配电系统的稳定性,是装置安全稳定生产的前提条件。

在石油化工企业的供电方案中,很多企业为降低成本,采用双路电源自动切换装置替代UPS不间断电源对仪表系统或设备进行供电,虽然电源的供电实现双路供电,然而双路电源切换时,由于存在时间间隔,无法实现不间断供电,同时,当双路市电断电后,系统或设备将无法正产运行,造成极大的安全隐患。

在众多的供电方案中,也不乏这样的供电方案:市电不间断电源(UPS、220V)→AC/DC转换器(24V)→直流仪表设备,在此种供电方案中,仪表设备自身的安全性与可靠性就不能够从根本上获得保障,主要是因为需要24V直流供电的仪表设备所拥有的供电系统没有依据相关要求选择冗余配置方式,当单路供电的任一环节出现故障,都将导致仪表设备失效,无法正常使用。

在石油化工行业中,任何供电系统的故障都将对企业造成不可估量的损失,在这样的背景下,就需要全面考虑导致供电系统安全隐患、故障的各种因素,选择对应的防护手段,杜绝供电系统出现安全事故,从根本上保证石油化工企业生产作业的安全性与可靠性。

3石油化工电气仪表安全供电系统的优化策略

3.1提升总电源的安全性和可靠性

提升整个石油化工仪表供电系统安全性和可靠性的重要基础就是要有一个安全可靠的总电源。所以,石化企业应该选择性能稳定、质量硬,且在10kVA以上的市电电源,以向生产过程中的各种自动化仪表提供电力支持。另外,还应采用市电供电和UPS供电两种形式,以实现并行供电,强化整个石油化工电气仪表供电系统的安全与稳定。特别强调的是,供电系统厂家还应科学有效地核算断路器容量。

3.2优化双回路模式

现阶段,石油化工最核心的生产系统包括了DCS集散控制系统、SIS安全仪表系统系统以及PLC系统等,因而这三大核心系统对于供电的稳定性和安全性也有着极高的要求。因此,石油化工企业应提高对上述电气仪表系统供电可靠性的重视程度。通常情况下,只需保证管控站点供电电源运行的稳定,就能在很大程度上确保电气仪表系统的安全运行,由此可见,管控站点对于电气仪表系统的重要意义。针对管控站点的实际工作特点,采用的优化策略为将其全部重要部位的供电模式更换为容错与冗余结合的双回路模式,即其中囊括了两个独立运行的供电电源,因此,只需保证其中一个供电回路的正常运行,便能保证整体电气仪表系统的正常运行,从而有效提升了仪表系统的安全性和可靠性。

3.3优化冗余配置模式

对于石油化工而言,直流电源的主要作用就是供电给电压级别为24V的直流电气仪表。要想真正意义上地保证直流电气仪表供电的安全性,就应采用两个电源供电的直流稳压电源,并以并联状态实现供电,同时在两个电源输出口正极位置添加解耦二极管(大功率),以实现两个电源的分离,两个直流稳压电源包括了两大回路,一支回路为不间断式的UPS稳压电源,另一支回路为市电,进而完成了冗余配置模式的设置。该种优化设置方案不仅设计环节较为简单,而且具体的配置操作也较为简便,在节约经济成本的同时,也大大提升了电气仪表供电系统运行的安全性与可靠性。

结语:

总而言之,石油化工企业对我国经济发展有着十分重要的促进作用,而在石油化工电气仪表安全供电系统进行优化和完善时,就要按照生产装备所拥有的供电特征,考虑用电负荷种类与安全技术等内容,并充分融合技术与经济等方面,选择具有较高针对性的供电配置计划,从根本上保障生产作业测量控制仪表系统的安全性,进而让石油化工电气仪表供电系统能够在实际使用过程中,发挥应有的高效作用。

参考文献:

[1]刘树东.石油化工企业电气仪表安全供电系统分析[J].工程技术:文摘版,2016(12):00135.

[2]白洪朋.石油化工企业电气仪表安全供电系统分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(13).

[3]王绍则,韩剑,程隆,等.石油化工电气仪表安全供电系统探讨[J].中国高新技术企业,2013(28):68~69.

[4]周宏.石油化工电气仪表安全供电系统探讨[J].工程技术:引文版2016(5):00241.