电厂安全仪表系统设计要求及实现方式之研究

刘蕾

（天津华冶工程设计有限公司天津市300270）

摘要：当前，电厂已经成为确保正常供电的基础所在。而要保证电厂可以正常供电，并提升其供电的安全性与稳定性，必须保证电厂安全仪表系统设计合理，通过安全仪表系统的合理设计，完善电厂供电系统，最终使得电厂供电能够符合相关规定要求。本文主要针对电厂安全仪表系统设计要求展开深入的剖析，并给出相应的实现方式，从而为保障电厂安全仪表系统设计更加可靠。

关键词：电厂；系统设计；安全仪表；要求；实现方式

伴随我国社会的不断发展，人们已经对生产安全问题给予了高度重视，由于近年来经常发生一些重大的安全事故，给人们敲响了警钟。当前，随着发电厂的容量不断增加其运行参数越来越大，这使得社会与人身安全问题、电网安全等一些社会问题日益凸显。因此，怎样确保火力电厂的运行安全，避免电厂在运行期间发生重大安全事故已经成为电厂所要研究的重要问题。而电厂安全仪表系统设计成为了保障电厂安全运行的关键所在，电厂必须高度重视电厂安全仪表系统的设计，明确其设计要求，以便能够达到规定的设计要求。

一、电厂安全仪表系统设计标准与设计方案探究

安全仪表系统SIS也被称之为安全联锁系统，该系统主要被应用在工程控制系统中报警与联锁部分，对控制系统中的检测结果展开报警操作，或者展开调解与停机控制操作，在工厂企业自动化控制中，该系统属于重要的组成部分。在安全仪表系统设计标准方面，国际上类似标准中[1]，已经对过程的危害或者过程的安全度展开了分级操作，各个国家拥有不同的规定标准。在不同标准中，关于安全仪表系统设计都做了详细的规定与介绍，并且在石油化工生产领域中，安全仪表已经被广泛应用。

发电领域和石油石化领域相比，要远远滞后于石油石化领域，例如，电厂内的设计人员缺少相应的设计依据与具体的操作程序，一些涉外的工程设计人员往往需要参照国际电工委员会的相关技术标准规定，在国内发电厂中，安全仪表与控制系统应用比较少，为此，在发电厂领域内应用安全仪表系统已经成为发电厂发展的重要趋势，这同时也是提升电厂安全等级的重要渠道。

由于国内在应用安全仪表方面，其数量比较少，具体的工程设计中依旧缺少相应的规范进行参照。有人认为，只要在电厂内应用与规定标准要求相符合的安全仪表，或者应用相应的控制系统进行控制，这仅仅是片面的理解安全仪表系统。安全仪表系统核心便是对所使用的设备与控制器等准备整体的设计方案[2]，并且要保证设计方案能够满足安全标准规范，从而降低故障发生率。可实际上，就地设备的冗余度与故障率的相关要求比较容易达到，但是作为系统核心的控制器，冗余结构便很难理解，设计也很难达到相关要求，这便增加了电厂工作人员的工作量。

二、在电厂设计中，SIL3安全标准的ETS系统应用浅议

电厂安全仪表与标准、结构概念等较为抽象，在理解方面存在着极大的压力与困难，本文研究主要与某地电厂所采用的ETS系统比较符合SIL3安全标准，但是在设计过程中，需要采取正确的设计方法进行设计，并坚持一定的设计原则。

某电厂在安全仪表系统设计期间，坚持一定的设计标准。该工程属于当地电厂的重点工程，按照电厂对安全仪表系统设计的要求，ETS系统必须应用能够达到SIL3的安全标准要求的安全仪表系统[3]。依据国际电工委员会的IEC61508技术标准与相关规范设计要求、系统设计方法，与火电厂的工程经验相结合，并且在业主的帮助之下，按照相关设计步骤进行设计，从而保障设计方案能够达到安全等级要求。

另外，还需要工作人员做好系统安全评估工作。实际上，完成系统构架设计与安全性评估工作极为重要，其中安全性评估工作主要针对整个系统与架构的平均故障发生率进行综合评估。评估过程中，从仪表到最后的系统输出，如果其中存在一个环节无法达到平均故障率的标准要求，那么整个系统将无法应用，整个系统也不能达到规定标准要求。依据IEC61508的评估标准进行评估，需要一套严格的评估报告，更加需要有严格的打分机制作为支撑，只有这样，才能够确保评估结果与最终的标准要求相符合。

本文所研究的电厂安全仪表系统设计，主要依据美国国家标准、安全功能安全系统的标志性规范要求进行评定与设计，依据SIL3的安全等级设计方案，按照相关计算与评价方法展开综合评估工作[4]，最终使得仪表控制系统的平均故障发生率能够被控制在规定的范围内，达到标准的安全仪表系统设计要求，提升电厂供电的整体稳定性与安全性。

总结：

如今，伴随人们生活对用电量需求的不断增加，电厂安全用电已经成为了保障整个社会安全用电的标准。本文主要对电厂安全仪表系统设计展开了相应的分析，并以某地区的电厂安全仪表设计为例，明确了电厂安全仪表设计的设计方法与所需坚持的原则。在安全仪表系统设计过程中，设计人员必须以相关规定与要求作为基础，明确安全仪表系统使用要求，并结合电厂自身的供电特点，提升安全供电系数，最终实现降低故障率发生的目标。

参考文献：

[1]王秉仁，刘媛媛.中小型电厂多通道在线监测系统设计[J].仪表技术与传感器，2007，（10）：35-36.

[2]周毅超，毛婷，程波等.核电厂主控室大屏幕系统设计与应用探讨[J].自动化仪表，2015，36（11）：65-69.

[3]江辉，谷鹏飞，孙永滨等.核电厂与安全相关的仪表和控制系统设计标准分析[J].核标准计量与质量，2012，（4）：11-16.

[4]彭晓艳，马玉敏.火电厂火灾自动报警与监控系统设计[J].自动化与仪表，2010，25（6）：57-60.

作者简介：

刘蕾（1989-），女，河北省邯郸人，民族：汉族职称：工程师，学历：本科。研究方向：电气仪表应用。单位：天津华冶工程设计有限公司。