現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展生產(chǎn)中應(yīng)用的各種{**}密電氣測量儀表諸如天然氣流量計(jì)、蒸汽流量計(jì)等產(chǎn)品的供電都屬于一級(jí)負(fù)荷，石其生產(chǎn)過程存在高溫高壓、易燃易爆等危險(xiǎn)元素，要求其生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)具有較高的可靠性和安全性，對于供系統(tǒng)的要求較高，為保障石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)，需要提高其電氣儀表的供電安全。不僅提高系統(tǒng)設(shè)備的電源可靠性，還要合理配置儀表供電系統(tǒng)，降低控制系統(tǒng)和儀表的供電風(fēng)險(xiǎn)。
一、電氣儀表供電系統(tǒng)的電源
1.儀器儀表設(shè)備及供電系統(tǒng)
石油化工生產(chǎn)中使用的{**}密儀器儀表設(shè)備主要有溫度儀、壓力表、流量儀、行程儀、分析測量儀、操控執(zhí)行元件、壓力變送器等，另外還有集控操作站、工程師站、各類輔助測控儀器，對于整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)一般采用DCS分散測控系統(tǒng)和SIS儀表測控系統(tǒng)。對電氣儀表的供電設(shè)施主要有PLC控制器、電控閥、220VAC交流電源等。電氣儀表系統(tǒng)的其他附屬電氣設(shè)備主要包括控制系統(tǒng)的機(jī)柜、分析儀機(jī)柜內(nèi)的照明設(shè)備、散熱風(fēng)扇、加熱器等設(shè)備。
2.主要儀器儀表的供電要求
DCS分散控制系統(tǒng)是整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的核心，DCS的運(yùn)行安全直接關(guān)系到自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。DCS相關(guān)裝置在生產(chǎn)時(shí)一般采用雙回路電源供電，相對單回路供電具有較高的安全性。
SIS儀表測控系統(tǒng)如同DCS系統(tǒng)，也采用雙回路冗余配置的電源，并配有雙電源調(diào)整器，在使用過程中只要保證一回路供電安全即可正常運(yùn)行。
當(dāng)電源出現(xiàn)短時(shí)間的波動(dòng)時(shí)，對現(xiàn)場儀表如溫度儀、壓力變送器等影響不大，但是參與聯(lián)鎖現(xiàn)場儀表變送信號(hào)，如軸振動(dòng)、軸移位等信號(hào)會(huì)受到較大的影響，信號(hào)的偏差可能造成一系列的誤動(dòng)，如聯(lián)鎖動(dòng)作機(jī)組停止、閥門誤動(dòng)等。為保證儀器接收信號(hào)的可靠性，一般對儀表的電源選擇雙電源并聯(lián)供電，即使用兩個(gè)回路的220VAC電源對兩臺(tái)24V直流電源供電，確保供電安全。
外圍設(shè)備一般采用單回路電源供電，其偶爾瞬間斷電不會(huì)影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是過于頻繁的斷電或啟動(dòng)會(huì)影響設(shè)備的使用壽命，對系統(tǒng)的正常運(yùn)行也有一定的影響。
PLC、電控閥、使用220VAC交流電源的供電儀表系統(tǒng)等參與安全保護(hù)的設(shè)備需要采用雙電源冗余配置，提高供電安全，保護(hù)儀器儀表安全。
電氣儀表系統(tǒng)的附屬設(shè)備一般采用單路電源供電，當(dāng)供電出現(xiàn)短時(shí)間的故障時(shí)不影響電氣儀表系統(tǒng)的正常運(yùn)行，通常直接連接市電。但為保證電氣儀表系統(tǒng)的正常運(yùn)行也需要對這些設(shè)備的供電故障及時(shí)進(jìn)行排除。
二、儀表供電安全性隱患
石油化工企業(yè)的儀表供電電源一般是將電網(wǎng)220VAC轉(zhuǎn)換為24V、110V、220V三個(gè)等級(jí)的電壓，通過AC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為24VDC，對直流儀表進(jìn)行供電，通過變壓器轉(zhuǎn)換為110VAC，對相應(yīng)儀表進(jìn)行供電，采用UPS（不間斷電源）220VAC對需使用各種雙回路冗余配置電源儀表進(jìn)行供電，并使用低壓短（斷）路器對線路進(jìn)行控制。常見的石油化工電氣儀表供電安全隱患主要表現(xiàn)在：靠前，對需要經(jīng)過24VDC直流供電的直流儀表沒有按照要求采用冗余配置模式；第二，DCS、PLC系統(tǒng)等需要采用雙回路電源的儀表未采用雙回路供電，而在分子線路上并聯(lián)兩個(gè)電源對回路進(jìn)行供電，當(dāng)斷路器斷開、UPS電源故障、外部電網(wǎng)中斷等事故發(fā)生時(shí)，電氣儀表形成封閉的供電線路，造成短路。提高石油化工電氣儀表的安全、正常運(yùn)行，需要提高電氣儀表供電系統(tǒng)的安全性、可靠性。
三、提高電氣儀表供電系統(tǒng)安全性分析
1.總電源
在連接市電對石油化工企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行供電時(shí)，選擇大于10kVA的供電電源，并采用兩個(gè)UPS電源或者UPS電源與市電供電并行的供電方式，在整體上確保系統(tǒng)的供電安全。
2.雙回路供電儀表系統(tǒng)
DCS分散控制系統(tǒng)、SIS儀表測控系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)等是石油化工自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的核心，這些測控儀表系統(tǒng)的供電安全十分重要，因此對這些測控儀表系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)時(shí)需要確保其生產(chǎn)質(zhì)量，并在供電中采用冗余 容錯(cuò)控制方式，設(shè)置兩個(gè){**}立的電源，其中一個(gè)為主電源，另外一個(gè)為冗余電源，當(dāng)其中一個(gè)電源出現(xiàn)故障停止供電時(shí)，系統(tǒng)仍然能夠正常運(yùn)行，提高關(guān)鍵元件供電的可靠性。
3.直流供電儀表系統(tǒng)
石油化工企業(yè)的24VDC直流儀表的供電需要采用AC/DC轉(zhuǎn)換裝置，將市電220VAC電流轉(zhuǎn)換為24VDC電流。采用兩臺(tái)24VDC直流穩(wěn)壓電源，進(jìn)行并聯(lián)供電，在每個(gè)電源輸出正極端連接一個(gè)大功率解耦二極管，對兩個(gè)電源進(jìn)行隔離，形成直流電氣儀表的供電冗余配置，這種冗余配置方案不僅簡單、成本低廉，還有效提高了直流電氣儀表供電的安全性。
4.單路220VAC供電儀表系統(tǒng)
在石油化工自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中，對生產(chǎn)中的壓力表、流量儀、位移儀、在線分析儀、小型{**}立PLC控制系統(tǒng)等的供電要求相對較低，這些系統(tǒng)儀器短時(shí)間的斷電對石化產(chǎn)品的生產(chǎn)影響不大。因此為節(jié)省成本，降低線路的復(fù)雜性，對這些設(shè)備系統(tǒng)直接采用市電單路電源供電，單路220AC供電能夠滿足這些電氣儀表的供電需求，從技術(shù)層面和經(jīng)濟(jì)層面都較為合理。
單路220VAC供電儀表雖然可以在短時(shí)間內(nèi)允許斷電，但在發(fā)生斷電事故后需要及時(shí)進(jìn)行搶修，長時(shí)間的斷電會(huì)影響儀表對相關(guān)數(shù)據(jù)的測量和控制，影響化工產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。在供電系統(tǒng)中安置一個(gè)靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，即當(dāng)UPS不間斷電源出現(xiàn)故障后，內(nèi)部電路閉鎖控制靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)將電源切換為市電，市電對石化企業(yè)電氣儀表系統(tǒng)進(jìn)行隔離供電，一方面保證電氣儀表系統(tǒng)的供電安全，另一方面為對UPS電源進(jìn)行搶修提供了便利。