石油化工电气仪表安全供电系统研究

曹元鹏

中石化管道储运有限公司潍坊输油处 山东省潍坊市 261021

摘要：我国的石油化工行业还在不断的发展和进步过程中，各种自动化、高精确度、安全性好的电气仪表不断得以应用。要保证石油化工电气设备的安全和稳定运行，必须要结合实际情况，采取有效策略，提高电气仪表供电系统的运行安全性和可靠性，促进石油化工企业经济效益与社会效益实现最大化。

关键词：石油化工；电气仪表；安全供电系统

一、石油化工仪表供电系统概述

1.1系统内容

在石油化工企业中，具有着数量、类型非常多的仪器仪表设备，且具有着非常精密的特点，如温度仪表、压力变送器、液位仪表以及分析仪表等，且配备有集控操作站以及工程师站。在企业化工生产中，仪表测控系统以及分散控制系统是应用最为广泛的两个系统。而在电源方面，则主要由控制系统、220VAC交流电源或者电控阀设备实现仪表设备的供电。

1.2系统特点

在该供电系统中，其具有着以下特点：第一，DCS分散控制系统。该系统是整个石化仪表设备系统的重要核心系统。为了保证该系统在石化企业生产当中能够具有更高的可靠性以及安全性，在对该类系统进行设计与研发时，就已经对单回路供电方式可能存在着不足以及安全隐患进行了充分的考虑，并在其结构中对冗余供电电源回路进行了设置，保证其在运行中不会出现电源亏电的情况。在该种冗余电源配置方式中，系统在运行中则需要以二回路电源方式进行供电，即无论在何种状态下，只要系统二路供电电源不会出现同时出现断电情况，整个系统则能够以非常稳定、高效的方式得到运行；第二，SIS安全仪表系统。该系统的电源配置方式同DCS系统类似，也通过双回冗余方式对电源进行配置；第三，双电源并电。很多测量仪表在具体投入到使用之后，在运行过程中并不会对电源瞬间波动情况产生较大的影响，而对于参与联锁运行的监测仪表来说，该种情况的出现则很可能使信号出现瞬时消失的情况，进而使联锁系统出现拒动或者误动现象。在这种情况下，为了保证仪表设备能够获得更为可靠、更为准确的信号采集结果，在对供电电源进行设计规划时，则可以选择双电源并联方式进行供电，以此保证仪表设备在稳定电力供应的情况下安全运行；第四，对于电控阀以及PIC控制而言，如果其参与了系统紧急停车以及安全保护功能，则也需要对双电源冗余方式进行应用。

二、石油化工仪表供电系统中存在的安全隐患

石油化工仪表供电系统主要采用两种电压级别，分别为220VAC和24VDC，LJPS给220VAC的交流电源供电，然后低压断路器对其进行控制和处理，形成多条分支，经过AC/DC转化器将24VDC以及110VAC的电源输出，也可以通过变压器输出电源，将电力负荷提供给相应的仪表。通常，石油化工电气仪表的安全隐患主要包括以下几种：（1）24VDC直流供电仪表没有采用冗余配置的模式；（2）DCS系统和PLC系统的仪表没有采用双回路模式，而是采用在分子线路上将两个电源并联的方法实现供电，如果断开了断路器，UPS电源发生故障问题，或者外部的电网中断，电气仪表就会形成一个封闭的供电线路，从而造成短路。（3）如果照明设备和风扇设备等出现了供电短路现象时，会引起整个供电系统断电。因此，要实现一个安全、可靠的石油化工供电系统，就要加强供电系统的优化设计工作、安装调试工作以及维护工作，积极的采取各种有效措施进行防护，以降低故障发生率，从而保障石油化工供电系统的安全和稳定。

三、如何提高石油化工电气仪表供电系统的安全性 　　3.1严格遵守并执行供电系统的各项规章制度 　　供电系统运行过程中受到很多因素的影响，主要包括主观因素和客观因素两种。主观因素包括操作人员的技术问题、供电系统设备的质量等，这些问题都可以运用规章制度来解决，只有严格的遵循各项规章制度，才能有效降低故障的发生率。要对供电系统进行定期的巡回检查，仔细检查供电仪表设备的温度、通风条件、堵、卡情况，管理人员要重点检查操作人员的操作方式，如果存在不合格的操作，要对他们进行调换和培训，以降低风险的发生率。巡回检查的值班工作人员要做好巡检日记的记录工作，以提供有效依据给管理人员。

　　3.2保证总电源的安全可靠 　　只有保证总电源的安全可靠，才能提升整个石油、化工仪表供电系统的工作效率和质量。因此石油化工企业要严格的对供电电源进行选择，电源必须要有稳定的性能、良好的质量，而且要大于10kVA，以保证石油化工生产过程中自动化仪表的供电需要。此外，还需要采用市电供电以及UPS供电两种供电形式，以不断提高供电系统的稳定性和安全性。另外需要注意的是，供电系统厂家要对断路器的容量进行科学的核算。 　　3.3对双回路供电仪表系统进行优化 　　石油化工自动化生产系统的核心包括以下几个部分：PLC系统、DCS分散控制系统和SIS仪表测控系统，这些核心系统都需要安全、可靠的电源，所以要重视仪表系统的安全、稳定供电。通常，控制站供电电源如果可以稳定的工作运行，生产仪表装置就不会受到太大的影响。因此控制站在测试表系统中发挥着非常重要的作用。要优化改进控制站，还需要在系统的关键部位采用冗余+容错的供电形式，两个不同来源而且互相独立的电源给冗余电源系统进行供电，因此只要保证一个供电回路的供电是正常的，系统就可以稳定的工作，提升了整个系统的安全性和稳定性。 　　3.4优化直流供电仪表电源的冗余配置 　　石油化工生产过程中，直流电源主要为24VDC的直流仪表设备进行供电。要提高直流仪表供电的安全性，24VDC直流电源需要几种不同电源采用并联的方式实现供电，而且还需要将大功率解耦二极管加在不同的电源输出端正极的外部，隔离两个不同的电源。两个稳定的电源分别为持续供电的UPS电源和市电，形成了冗余配置。该优化方案设计和安装都非常简单，成本较低，而且有效实现了安全、稳定的供电。 　　3.5对单项220VAC供电仪表的电源配置进行优化 　　石油化工生产中有些仪器仪表没有要求供电系统具备较高的安全性和稳定性，如果暂时出现了断电现象，不会影响到整个石油化工自动化生产系统，这些系统包括温度器、压力表等。因此要优化整个石油化工供电系统，可以使用220VAC城市电网进行供电，有效的降低了企业的投入成本，提高了企业的整体生产效益。该模式在经济的合理性和技术的安全性上都具有很高的可行性。将STS配置在供电模式中，相比于UPS电源，整个电气仪表供电系统的安全性和稳定性都提高了。而且，当UPS电源出现故障时，内部的电路处于闭锁状态，STS会自动切换成市电，而且会跟市电分开，电路稳定之后就能正常的进行供电了，这样就保证了在不断电的条件下，电气仪表可以进行安全的供电，而且还可以在工作状态下检修UPS电源。在设计供电系统的供电回路时，要对风扇、照明等设备的配电进行优化，应用市电对照明设备和风扇设备进行供电，以避免辅助设备发生供电回路现象，从而导致整个系统出现故障，影响系统的正常运行。

结语：

随着我国石油化工行业的发展，越来越多高精密度、高技术含量的仪表设备得到了应用，为化工高效、高质生产产生了非常积极的作用，而要想保障这部分仪表的稳定运行，就需要做好供电系统的建设运行。在文中，我们对石油化工电气仪表安全供电系统的优化策略进行了一定的研究，需要在实际工作开展中能够把握重点，以科学措施的应用实现仪表设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]王绍则,韩剑,程隆,王智宇,郑兴周.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.2017(28)：68-69.

[2]李群.石油化工仪表的安全维护措施[J].科技创新与应用.2017(23)：22-22.