化工電氣儀表安全供電系統設計與應用

張小軍

摘 ?要：石油化工是我國新興的工業，主要指將石油作為原料生產化學品的化工業，化工業高速發展時期為二戰后，生產化學品原料轉變為石油天然氣，目前化工中使用大多數是不間斷UPS供電系統，處于易燃易爆生產環境，要求自動化生產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。

關鍵詞：石油化工;電氣儀表;安全供電系統

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

隨著現代科技的發展，人們的生活需求也隨之加大。各方面生活需求為化工業的發展帶來了發展活力。而進行化工生產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上，化工企業需要嚴格把控化工產品質量，確保化工行業的可持續化發展。如計算機，傳感技術等在石化行業得到廣泛應用，現代先進測控儀器的精度高，對石化生產中的溫度等測量準度高，提高了石化生產的安全性，石化生產中應用的各種精密電氣儀表供電為一級負荷，需要提高其供電系統的安全性，保證石化電氣儀表安全正常運行。

一、石化電氣儀表安全供電系統類型

根據石化電氣儀表的功能不同，化工電氣儀表可分為生產應用的DCS集散控制系統，生產現場所用的各類儀表，負責安全的SIS檢測系統，用于集控站等輔助測控儀表。用于質量檢測的各類儀表等。石化生產使用的精密儀器設備主要有溫度儀，流量儀，分析測量儀，壓力變送器等。對自動化生產系統一般采用DCS分散測控系統。電氣儀表供電設置主要有PLC控制器，220v AC交流電源等。電氣儀表系統其它附屬電氣設備主要包括控制系統機柜，散熱風扇等設備。

生產應用的DCS集散控制系統是化工生產中的中樞神經系統，具有很高的安全性，設計研發中對單回路供電的不穩定做出充分的補充，使用中雙回路同時供電，不會對其供電產生影響。

負責安全的SIS檢測系統與DCS系統一樣使用雙回路電源設置，一路斷電不會影響系統正常運行。生產現場使用的儀表抗干擾性強，系統電壓瞬間波動能保持良好的運行。一些變送器可能會出現信號暫時中斷現象，引起保護裝置誤動。儀表采用雙源供電模式提高其安全性能。集控站等輔助測控儀表由于考慮安全保護，采用雙電源設置。

二、主要儀器儀表供電要求

電源出現短時間波動時，對現場儀表影響不大，但參與聯鎖現場儀表變送信號會受到較大的影響，信號偏差可能造成系列誤動，為保證儀器接受信號可靠性，對儀表電源選擇雙電源并聯供電。確保供電安全。

PLC，使用220VAC交流電源的供電儀表系統等參與安全保護的設備需采用雙電源冗余配置，保護儀器儀表安全。氮氣儀表附屬設備采用單路電源供電，為保證電氣儀表系統正常運行需對 設備供電故障及時排除。

化工生產中所用的電壓等級分為220v AC，24V，110V AC，不間斷電源由220V AC交流電源直接供電，通過若干支路轉化器等，產生不同等級的電壓。測試儀表及檢測儀表可靠性得到保證，如需用24vdc直流電源供電，系統暫時不具備雙電源供電模式。如不按原有圖紙設計要求，不采用雙回路供電可能在系統出現電源故障時，雙電源回路發生短路。石化生產中要在安裝維護中，對可能存在的隱患充分考慮，消除安全隱患。

三、電氣儀表運行維護原則

石化企業電氣儀表運行維護應遵循經濟性，安全性與創新性原則，石化企業經營經濟性是關鍵的指標，在電氣設備與供電系統運行管理維護中應得到體現。主要體現在運行管理能耗降低方面，保證其節能目標的實現，但不能影響運行安全。

石化企業是危險性較大的行業，電氣設備使用中，必須要注意其運行的安全性向，供電系統存在安全隱患會導致電力系統出現安全問題，可能導致石化企業出現危險事故。石化企業電氣設備運行管理中，應加強相應技術手段的研究創新，引進新型技術手段提高運維水平，保證系統設備運行規范。

四、石化電氣儀表供電系統安全維護措施

石化工業電氣儀表供電系統內部結構復雜，不同儀器對供電要求不同，做好儀器的供電安全保障工作是復雜的工程，DCS系統，SIS系統是石化生產系統的核心內容，相應的供電系統安全性要求較高，控制站能否安全供電對系統正常工作有很大的影響，只有保證控制站供電安全性，才能使系統供電安全得到保證。優化方案選擇包括控制站供電系統關鍵設備，可采用電源冗余配置方案，一路電源出現問題不會影響系統正常運行。

直流儀表設備科采用冗余配置方案，24VCD儀表設備采用直流電源供電，選擇兩路供電來源并聯供電，增加大功率解耦二極管，可以簡單經濟的提高供電的穩定性。供電系統中供電可靠性較低的部分設備，從生產系統影響力較小等角度考慮，可選擇市電單路進行供電。

化工企業使用的24VCD直流儀表，不能直接用城市電網220VAC電流供電，化工企業生產中必須完善直流電儀表系統，在每個24VDC直流穩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。

結語：

近幾年，我國化工產業蓬勃發展，對其進行統一管理促進控制系統的形成，包含許多測控電子儀器，電子儀器測量工作必須依賴可靠的電氣儀表安全供電系統，加強生產的安全性。

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