关于石油化工电气仪表安全供电系统设计

(中国化学工程第十一建设有限公司 ， 河南 开封 475004)

石油化工中电气仪表的正常运作，对天然气等能源的加工、供应有重要意义，因此电气仪表的供电系统也尤为重要。本文主要对其供电系统进行相关简述，探讨供电系统的设计原则，并深入分析供电系统存在的意义，以提出相关的改善对策，达到提升供电系统稳定性、安全性的研究目的。

1 石油化工电气仪表安全供电系统

电气仪表是指对电气参数进行测量、对电能质量等进行监测评估的电气参数测量控制设备。石油化工涉及到石油、天然气等物质的加工炼制，是我国主要的支柱产业之一，对推动我国国民经济有重要作用。因而利用电气仪表对所供能源情况进行监测、控制尤为重要，通过相应的监测、分析，可有效控制相关能源的输送、供应情况，减少能源浪费等状况的发生。通过石油化工电气仪表安全供电系统，避免石油化工所供产品出现爆炸、燃烧等状况，有效保障城乡居民的生命安全，保障其能源使用的安全度。

2 设计原则

2.1 电气仪表的准确性

由于石油化工涉及到的能源供应、输送均有一定的危险性，因此不同量级的能源量均有不同的危险系数及危险因素。在石油化工电气仪表安全供电系统的设计过程中，尤为重视电气仪表的精准度，确保石油化工电气仪表安全供电系统在达到所设定的危险量级时，能精准给予一定的预防、安全处理，包括安全联锁等，以预防、阻止危险事故的发生，有效减少供应、输送能源所致的损害。

2.2 电气仪表功能的健全稳定

电气仪表除能精准有效地反馈监测能源的相关数据外，还需确保石油化工电气仪表安全供电系统各功能作用的健全稳定，包括预警功能及对监测数据在各区间所涉及危险的安全处理，保障其各功能的有效性，使其能更自动化地帮助人们消除相关危险隐患，保障能源运输、使用过程中的安全性，确保所用仪器能有效适应其工作现场的应用情况。

2.3 电气仪表的维护维修与扩展

由于石油化工涉及物质的危险系数较高，因此为确保石油化工电气仪表安全供电系统监测控制的精准度及其功能作用的稳定有效性，还需定期对电气仪表进行维护、维修与扩展，尤其是运行周期较长的设备，易出现老化、监测控制功能落后等状况，则需重视对相关电气仪表的维护、维修及扩展工作，在降低电气仪表更换成本的同时，能保障其应用的安全度。

3 存在的安全问题

由于我国主要涉及的供电电压有交流电压220 V和直流电压24 V。在供电过程中，经由低压断路器监测、控制，并经由变压器达到电能输送、供应的目的。因此就我国当前的供电情况而言，主要存在3项问题：①24 V直流电压直流电气仪表未采用冗余式配置方式。②PLC控制器、DCS分散测控系统未采用双回路供电，而是在分线上通过并联方式，达到同时对两个电路供电的系统设计目的；然而一旦一方分线出现问题，则易导致短路等状况的发生风险。如UPS电源故障、断路器中断等，均会导致相应分线安置的电气仪表在此分线处形成封闭供电环路，最终导致短路等状况发生。③按当前常见系统设置，一旦照明、排风等设备出现短路，则会严重影响其整体的安全供电系统及电能的正常运输与供应。即照明、排风等设备的电路同安全供电系统的电路为同一条，则照明、排风处出现问题，会影响整条线路的功能，最终会影响安全供电系统的正常运作。

4 安全分析及相应问题的改善对策

石油化工电气仪表安全供电系统的安全分析及相应问题的改善对策如下。

4.1 优化总电源

包括采用>10 kVA的供电电源，以确保在市区内的电能供应、运输过程中能给予相应电气仪表一定的电力支持，保障市区内整体的供电稳定性及安全性。同时除常规的一路UPS供电方式外，还可同时运用两个UPS电源进行供电，以达到并行供电的石油化工电气仪表安全供电系统设计目的。

4.2 优化双回路供电模式

由于当前石油化工电气仪表安全供电系统主要涉及有SIS仪表控制安全监测系统、DCS分散测控系统、PLC控制系统这几种类型，因此需重视这三种系统供电的安全度与可靠性。在石油化工电气仪表安全供电系统设计过程中，加入双回路供电系统设计方案，即同时设立两个独立的电源，利用冗余配置方式及容错控制方式，将这两个电源有分设成主电源及冗余电源。由于两个电源相对独立，则一旦某一电源出现故障，则可立即采用另一电源进行供电，以提升石油化工电气仪表安全供电系统的稳定性，确保输送、供应电能的稳定性及可靠性，有效减少停电等状况的发生几率。则供应电源的稳定，能确保相关电气仪表的有效运作，避免因供电问题而影响相关仪表设备的运行，避免因电气仪表监测、控制不到位，而增加石油化工涉及能源物质运输、供应过程中的危险系数。

4.3 直流供电仪表的冗余配置优化

直流供电仪表的冗余配置优化方面，主要包括在直流24 V仪表供电中加入交流/直流(AC/DC)转换装置，即交流电变直流电设备，有效地将交流220 V转化为直流24 V，以便于市区内的用电、供电。同时在直流24 V的并联供电过程中，则各电流输出的正极处加入大功率解耦二极管，以达到隔离供电系统设计的目的，且可形成一定的供电冗余配置形式，能有效提升其整体的供电安全度。则通过冗余配置模式的设定、改善，在提升石油化工电气仪表安全供电系统安全度的同时，能节省其系统改善所需的经济成本，提升石油化工企业的基本利益。

4.4 220 V供电仪表电源供电方式的优化

温度仪表、压力变送器、行程仪等属辅助类监测仪器，对相应供电系统的安全性、稳定性要求不高，且即使出现短暂断电，相关仪器停止运作，也不会对其整体的石油化工涉及能源运输、供应情况造成过多影响，也不易增加石油化工涉及能源使用情况的危险系数，但也需重视此类仪器的供电情况，以提升其仪器运作的有效性。在此类仪器设备的供电线路设计过程中，直接将交流220 V的城市电网作为此类设备的电源，则能有效降低石油化工企业的经济成本，提升其整体的经济效益。同时可在此基础上安置一个静态转换开关，则能实现两种总电源供电方式的有效切换，提升其供电系统的安全性，利于其仪表设备的正常、有效运作。

5 结论

综上所述，由于石油化工多涉及到石油、天然气等原料物质的加工、运输、供应等，而石油、天然气等物质的运用均具有一定的危险系数，是易燃易爆类危险物品，因此需重视对此类能源的监测、控制。通过石油化工电气仪表，可有效监测、控制石油等能源的加工、运输情况，能有效反应仪表设备监测到的相关数据，且具有一定的自动化功能，能在能源物质涉及到一定危险因素时，给予一定的安全处理，以保障居民、企业员工的生命安全，降低能源爆炸、燃烧等事故的发生风险，因此需重视石油化工电气仪表安全供电系统，以提升其整体的安全度。针对以上问题，本文主要提出了优化总电源，优化双回路供电模式，直流供电仪表的冗余配置优化，单项交流220 V供电仪表电源供电方式的优化等改善对策，以提升石油化工电气仪表安全供电系统的稳定性、可靠性及安全度。