摘要：石油化工生产过程中的电气仪表系统就包含许多精密仪器以及技术。为化工企业的测控以及检测系统提出了更高要求，尤其是电气仪表的平稳运行需要依靠稳定的供电系统。因此在石油化工企业生产过程中，对供电系统安全性进行检查并提升，是现在石油化工企业的管理重点。下面本文主要针对石油化工企业电气仪表的安全供电问题进行分析，并提出了相应措施为保证仪表正常运行提供保障。
关键词：石油化工；电气仪表；供电安全
一、电气仪表供电系统概述
（一）仪器仪表设备和相关供电系统
对于石油化工生产所使用到的仪器和仪表不断非常精密，而且数量特别多。通常所使用到的仪器有：压力变送器、温度变送器、流量计、液位计等等，另外还有急控操作站、仪表测控系统和分散测控系统等。电气仪表所需要的电源常为220V的交流电，或者是PLC控制器、电控阀设备等来进行供电，化工生产中常被用到的仪器还有机柜、散热风扇等设备。
（二）重要电气仪表的供电要求
石油化工生产过程中，电气仪表的供电需求具有一定的要求。第一，化工自动化生产系统之中，分散控制系统作为其主要的系统，需要采用双回路电源供电，并且以此来确保系统的正常工作，仪表测控系统与分散控制系统一样，也需要配置双回路电源，此时需采用双电源调整器。第二，石油化工电气仪表需要供电常常是采用双电源并联供电方案。第三，通常的单路电源为电气仪表的附属设备进行供电。
二、供电系统对电气仪表工作的重要性
电气仪表所依靠的供电系统，主要由PLC控制器，220伏交流电源以及电控阀组成。石油化工企业在进行生产作业时，测控系统主要分为仪表测控系统以及分散测控系统，分别是SIS及DCS。首先是SIS仪表测控系统，其供电模式为双回路电源供电，并且在进行供电时，若某一部分出现断电的现象，生产系统的其他部分不会受到影响。其次则是DCS分散控制系统控制系统，这也是整个生产系统中的核心部分，其能否安全稳定运行，对于整个生产系统是否能够正常工作并对产品进行加工具有至关重要影响。除此之外，在生产过程中所有用的仪表均具有较强的抗干扰能力，不会被电压以及电流所产生的波动而影响，但变送器则不同会被电压与电流的瞬间变化而影响。而且因为现在石油化工企业中生产设备需要非常多的的系统，并且生产工艺以及生产流程都比较复杂，所以在生产过程中非常小的风险与安全隐患，都会生产作业带来非常大的影响，严重时时候甚至会使整个生产系统瘫痪。因此控制工作的重心最后还是落在供电系统，所以说供电系统是保证石油化工企业安全生产的基础。在进行实际生产作业时，各项设备所面临的供电隐患仍然存在并且较多。
三、 石油化工仪表的供电安全性问题分析
（一）电源安全性问题
石油化工仪表在使用过程中往往存在着安全隐患，化工生产中常常会使用AC/DC转换器将电网进行24VDC的转换，并且向支流仪表直接进行供电，直流仪表供电常为直流供电，但是此过程中由于石油化工仪表中的直流和交流供电缺乏相应的规范，供电系统中没有冗余配置模式，难以完成直流和交流与供电仪器匹配，很可能造成供电不匹配造成安全事故。
（二）双电源回路短路现象
由于石油化工电气仪表中包含了分散控制器和仪表测控器，这两个仪器均是需要电源回路的电源。如果在实际工作中石油化工生产不采用双回路电源，则非常容易造成短路现象，通过分支线路上将两个电源并联向回路供电，会造成UPS电源出现故障，或者是外部电网中断则极易产生短路现象。
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（三）DCS集散控制系统安全影响
DCS系统作为石油化工的主要构成部分，其掌管着整个系统的运行，因此其必须具有极高的可靠性和安全性，而且在设计和开发过程中，还需要作出充分的考究，设计出双回路的供电模式，使得在使用过程中这种模式可以为石油化工电气供电系统提供相应安全运行保障，从而确保整个系统的高效运行和生产。
四、强化石油化工电气仪表供电系统的策略
（一）完善直流供电系统
石油化工仪表供电通常使用24VDC仪表，不能够使用城市的220VAC电流源供电，必须利用AC/DC转换器才能够使用。所以在石油化工生产的时候必须完善直流仪表的供电系统，并且采用并联两个24VDC直流稳压电源，以此来供给石油化工仪表的电能。并联电源时，要在其输出正极处安防一个功率较大的解耦二极管，然后将电源隔离起来。通过改善直流供电仪表系统，在节约系统成本的同时，还能够促进直流电气仪表的供电安全性，从而确保整个仪表系统可靠性得到有效保障。
（二）直流供电仪表电源冗余配置措施
通常对于直流电源一般都是采用的是24VDC直流设备进行供电，采用这种供电方式通常都是采用了两台24VDC直流稳压电源进行并联供电，以确保供电的安全性和稳定性，与此同时，为了将两台供电源隔离开来，在输出端设置了功率较大的解耦二极管。这两台24VDC其中的一台供电来自于UPS电源不间断进行，而另一台则来自于市电，这两套电源同时进行供电，将和大功率解耦二极管配合，从而最终实现直流供电仪表电源冗余配置，这种供电方案不仅在操作上尤为简便，而且其设计也较为简单，并能够极大的保证方案的经济性、可靠性和稳定性，从而确保用户用电的安全性。
（三）单路220V交流供电仪表系统电源配置措施
通常石油化工企业生产经营中所采用的各类在线仪表或者在线分析仪器等，在用电的方面的可靠性要求相对要低一点，并且就算是企业在生产经营过程中出现短时的停电情况，同样对整个生产系统的影响不大，所以在供电上，考虑到经济性和技术性，供电的方式就采用市电进行供电，根据以往的经验来看，采用市电作为供电电源可以满足石油化工企业的日常生产需求，对此在供电的方案设计上，采用了一种经济且较为可靠的供电方式，即单回路供电方式，在该供电方式中，充分的结合了STS转换开关，采用STS后能够提高整个供电系统的安全性和稳定性，并且在性能上，其也比UPS系统性能强，就算是UPS因各类原因出现断电的情况，或者是系统存在着故障时STS转换开关也能够自动的对电路进行闭锁，这是电源切换到市网供电，待电网稳定后，再进行供电。
（四）DCS与PLC双电源冗余配置方案
DCS、PLC以及SIS作为石油化工仪表控制的核心组成，其安全运行与否直接关系到整个石油化工生产的安全性和性能。那么在实际工作中既要确保这些核心控制单元的正常运行，同时还要确保所有仪表的供电安全。对于石油化工仪表的供电安全必须采取有效措施，尽可能的规避在生产过程中出现安全性问题，因此对于石油化工的电气仪表的处理必须进行测试，然后不断进行系统优化，从根本上避免系统出现意外。 那么在改进仪表安全系统性能的时候，还需要对其关键部位采取容错控制+冗余控制方案，设立一套完善的系统控制方案。
结语：石油化工行业是我国的支柱产业，为了提高生产效率，保证生产任务的按时完成，应设计科学合理的供电系统，为电气仪表提供稳定的电能。供电系统的具体结构应根据电气仪表的性能、需求而定，并重视并联电源和冗余电源的运用，在选择元件时从经济性、实用性、安全性等多个角度考虑，优化系统各个结构的配置，使石油化工电气仪表供电系统的安全性达到最大化。
参考文献：
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[2] 王绍则.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，2013（07）：46.
[3] 孙天择.石油化工电气仪表安全供电系统探讨[J]. 硅谷，2014（17）：17.
论文作者:李翀、陈冶、王彪
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/22
标签：仪表论文; 供电系统论文; 石油化工论文; 系统论文; 电气论文; 电源论文; 过程中论文; 《当代电力文化》2019年第5期论文;