提高控制系統(tǒng)電源的可靠性 保證裝置安全長(zhǎng)周期運(yùn)行

1、摘要：本文以聯(lián)合裝置為例，分析了控制系統(tǒng)電 源存在的問題，并給出解決的詳細(xì)方案，論述了如何提高控制系統(tǒng)電源的可靠性。關(guān)鍵字：控制系統(tǒng) 單回路供電 冗余電源 UPS 提高控制系統(tǒng)電源的可靠性提高控制系統(tǒng)電源的可靠性 保證裝置安全長(zhǎng)周期運(yùn)行保證裝置安全長(zhǎng)周期運(yùn)行 石油化工裝置具有易燃易爆有毒的特殊性，為了保證裝置的安全平穩(wěn)和長(zhǎng)周期運(yùn)行，現(xiàn)在的裝置均采用先進(jìn)的DCS和SIS系統(tǒng)，控制系統(tǒng)供電的可靠性對(duì)DCS和SIS系統(tǒng)的安全運(yùn)行顯得十分的關(guān)鍵，控制系統(tǒng)電源一旦發(fā)生失電故障，將會(huì)造成生產(chǎn)裝置停車的風(fēng)險(xiǎn)。下面以西安石化分公司聯(lián)合裝置為例，探討如何來(lái)提高控制系統(tǒng)的可靠性。一、裝置簡(jiǎn)介 西安石化分公司聯(lián)合裝

2、置始建于2004年，由80104t/a常壓裝置、50104t/a催化裂化裝置、4000nm3/h制氫裝置、30104t/a柴油加氫裝置、硫磺回收裝置和水、汽、風(fēng)等公用工程組成。近年來(lái)，新增了12104t/a氣體分餾裝置、4104t/aMTBE裝置。整個(gè)裝置運(yùn)用1套橫河CS3000DCS和由兩臺(tái)PLC搭建的1套ESD進(jìn)行控制。 二、控制系統(tǒng)電源存在的問題 1、聯(lián)合裝置的DCS、ESD系統(tǒng)交流供電均為單回路供電，一旦交流電源出現(xiàn)故障，將使DCS、ESD無(wú)法工作，操作人員無(wú)法對(duì)裝置控制，會(huì)直接造成整個(gè)裝置的停工。 2、直流電源箱的交流供電為單回路供電，其為聯(lián)鎖儀表及現(xiàn)場(chǎng)儀表供電，一旦交流供電出現(xiàn)故障

3、，將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表造成影響，特別是聯(lián)鎖儀表失電后，聯(lián)鎖動(dòng)作，將造成裝置的停工。 3、裝置用的直流電源箱，是按照N：1的冗余并聯(lián)運(yùn)行方式，雖然直流穩(wěn)壓電源內(nèi)有運(yùn)行保護(hù)電路，但直流穩(wěn)壓電源沒有負(fù)載平衡功能，該功能可使所并聯(lián)運(yùn)行的直流穩(wěn)壓電源輸出完全相同，保證所有電源能夠安全、平穩(wěn)、可靠地運(yùn)行。所以不是真正的冗余電源。不符合SH/T3082-2003石油化工儀表供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。三、解決的方案1、聯(lián)合裝置中央控制室儀表電源主接線形式： 電源1 電源3 電源2 輸出1 輸出2 UPS1 UPS2 UPS的輸入電源由三路提供，電源1、2作為UPS1、UPS2的一路輸入，電源3通過隔離變壓器作為UPS1、

4、UPS2的第二路交流輸入。當(dāng)電源1、2出現(xiàn)一路電源失電時(shí)，另外一路能夠保證正常輸出；由于合理的分配了儀表電源部分，不會(huì)造成對(duì)控制系統(tǒng)造成影響；從而提高了電源的可靠性。2、儀表電源部分配置圖： 交流輸入1 交流輸入2 普通電源 將操作站分別接在兩路電源上 24VDCDCSESDAC220/DC24V操作站工程師站機(jī)柜照明AC220/DC24V 1）交流輸入1、2為經(jīng)過UPS的輸出1、2，普通電源為市電主要供給機(jī)柜的照明和風(fēng)扇以及維修工作用電。 2）DCS、ESD電源由兩路既交流輸入1、2提供，當(dāng)任意一路出現(xiàn)問題時(shí)，另外一路可保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，從而提高了系統(tǒng)供電的可靠性。將操作站按裝置分接在兩路電

5、源上。 3）直流電源箱的供電也由兩路交流輸入1、2提供，當(dāng)任意一路出現(xiàn)問題時(shí)，另外一路可保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，保證為現(xiàn)場(chǎng)儀表和聯(lián)鎖儀表提供24VDC不中斷，保障裝置的安全運(yùn)行。3、改造的具體內(nèi)容： 1）交流部分：改變UPS接線方式。新增1面交流電源柜PCB3，作為交流輸入2，安裝總開開關(guān)，并通過分開關(guān)為各用電點(diǎn)提供交流輸入2電源；原交流電源柜作PCB1作為交流輸入1。2）直流部分：新增1面直流電源柜安裝新購(gòu)5臺(tái)和原5臺(tái)電源箱組成的2路交流輸入的冗余AC220/DC24V電源箱，一路電源由PCB1備用回路供給（交流輸入1），另一路電源由PCB3供給（交流輸入2）；各操作站電源，按裝置操作站的數(shù)量分開

6、接入交流輸入1、2。 3）DCS部分：DCS增加四塊冗余電源卡（FCS0101FCS0104；從交流電源柜PCB1來(lái)電源為交流輸入1，從新增交流電源柜PCB3引出4路電源 （交流輸入2）分別供給DCS控制站（FCS0101FCS0104）。各操作站電源，按裝置操作站的數(shù)量分開接入交流輸入1、2上。 4）ESD部分：從原交流電源柜PCB1來(lái)電源為交流輸入1，從新增交流電源柜PCB3引出3路電源（交流輸入2）通過開關(guān)分別供給ESD1#-3#站PLC；新增一面面直流電源柜PCB5，用于安裝新增2路交流輸入的18 臺(tái)冗余AC220/DC24V電源箱。電源柜的供電一路電源由PCB1備用回路供給（交流輸入

7、1），另一路電源由PCB3供給（交流輸入2）；輸出24VDC給ESD的卡件及現(xiàn)場(chǎng)電磁閥供電。ESD操作站電源分別接在交流輸入1、2上。 5）氣分、MTBE裝置DCS控制站電源、AC220/DC24V電源箱電源一路由PCB1備用回路供給（交流輸入1），一路由PCB3供給（交流輸入2），4臺(tái)AC220/DC24V電源箱安裝在PCB3內(nèi)；操作站電源分開接入交流輸入1、2。四、改造后的效果 改造后的DCS、ESD控制系統(tǒng)電源，當(dāng)電源1、電源2、電源3任何一路或兩路及UPS1、UPS2任意一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，DCS系統(tǒng)、ESD系統(tǒng)及室內(nèi)、現(xiàn)場(chǎng)儀表將不受影響；加之冗余直流AC220/DC24V電源的采用，從而能大大提高DCS、ESD控制系統(tǒng)電源的可靠性，減少由于DCS、ESD控制系統(tǒng)電源造成的事故停工，保障生產(chǎn)裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。五、結(jié)論 控制系統(tǒng)是石油化工裝置的控制的大