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1、摘要：本文以联合装置为例，分析了控制系统电源存在的问题，并给出解决的详细方案，论述了如何提高控制系统电源的可靠性。关键字：控制系统单回路供电冗余电源UPS提高控制系统电源的可靠性保证装置安全长周期运行石油化工装置具有易燃易爆有毒的特殊性，为了保证装置的安全平稳和长周期运行，现在的装置均采用先进的DCS和SIS系统，控制系统供电的可靠性对DCS和SIS系统的安全运行显得十分的关键，控制系统电源一旦发生失电故障，将会造成生产装置停车的风险。下面以西安石化分公司联合装置为例，探讨如何来提高控制系统的可靠性。一、装置简介西安石化分公司联合装置始建于2004年，由80104ta常压装置、50104ta催
2、化裂化装置、4000nm3h制氢装置、30104ta柴油加氢装置、硫磺回收装置和水、汽、风等公用工程组成。近年来，新增了12104ta气体分馏装置、4104taMTBE装置。整个装置运用1套横河CS3000DCS和由两台PLC搭建的1套ESD进行控制。二、控制系统电源存在的问题1、联合装置的DCS、ESD系统交流供电均为单回路供电，一旦交流电源出现故障，将使DCS、ESD无法工作，操作人员无法对装置控制，会直接造成整个装置的停工。2、直流电源箱的交流供电为单回路供电，其为联锁仪表及现场仪表供电，一旦交流供电出现故障，将对现场仪表造成影响，特别是联锁仪表失电后，联锁动作，将造成装置的停工。3、装
3、置用的直流电源箱，是按照N：1的冗余并联运行方式，虽然直流稳压电源内有运行保护电路，但直流稳压电源没有负载平衡功能，该功能可使所并联运行的直流稳压电源输出完全相同，保证所有电源能够安全、平稳、可靠地运行。所以不是真正的冗余电源。不符合SHT3082-2003石油化工仪表供电系统设计规范要求。三、解决的方案1、联合装置中央控制室仪表电源主接线形式：电源1电源3电源2输出1输出2UPS1UPS2UPS的输入电源由三路提供，电源1、2作为UPS1、UPS2的一路输入，电源3通过隔离变压器作为UPS1、UPS2的第二路交流输入。当电源1、2出现一路电源失电时，另外一路能够保证正常输出；由于合理的分配了
4、仪表电源部分，不会造成对控制系统造成影响；从而提高了电源的可靠性。2、仪表电源部分配置图：交流输入1交流输入2普通电源将操作站分别接在两路电源上24VDCDCSESDAC220DC24V操作站工程师站机柜照明AC220DC24V1）交流输入1、2为经过UPS的输出1、2，普通电源为市电主要供给机柜的照明和风扇以及维修工作用电。2）DCS、ESD电源由两路既交流输入1、2提供，当任意一路出现问题时，另外一路可保证系统正常运行，从而提高了系统供电的可靠性。将操作站按装置分接在两路电源上。3）直流电源箱的供电也由两路交流输入1、2提供，当任意一路出现问题时，另外一路可保证系统正常运行，保证为现场仪表
5、和联锁仪表提供24VDC不中断，保障装置的安全运行。3、改造的具体内容：1）交流部分：改变UPS接线方式。新增1面交流电源柜PCB3，作为交流输入2，安装总开开关，并通过分开关为各用电点提供交流输入2电源；原交流电源柜作PCB1作为交流输入1。2）直流部分：新增1面直流电源柜安装新购5台和原5台电源箱组成的2路交流输入的冗余AC220DC24V电源箱，一路电源由PCB1备用回路供给（交流输入1），另一路电源由PCB3供给（交流输入2）；各操作站电源，按装置操作站的数量分开接入交流输入1、2。3）DCS部分：DCS增加四块冗余电源卡（FCS0101FCS0104；从交流电源柜PCB1来电源为交流
6、输入1，从新增交流电源柜PCB3引出4路电源（交流输入2）分别供给DCS控制站（FCS0101FCS0104）。各操作站电源，按装置操作站的数量分开接入交流输入1、2上。4）ESD部分：从原交流电源柜PCB1来电源为交流输入1，从新增交流电源柜PCB3引出3路电源（交流输入2）通过开关分别供给ESD1#-3#站PLC；新增一面面直流电源柜PCB5，用于安装新增2路交流输入的18台冗余AC220DC24V电源箱。电源柜的供电一路电源由PCB1备用回路供给（交流输入1），另一路电源由PCB3供给（交流输入2）；输出24VDC给ESD的卡件及现场电磁阀供电。ESD操作站电源分别接在交流输入1、2上。
7、5）气分、MTBE装置DCS控制站电源、AC220DC24V电源箱电源一路由PCB1备用回路供给（交流输入1），一路由PCB3供给（交流输入2），4台AC220DC24V电源箱安装在PCB3内；操作站电源分开接入交流输入1、2。四、改造后的效果改造后的DCS、ESD控制系统电源，当电源1、电源2、电源3任何一路或两路及UPS1、UPS2任意一台出现故障时，DCS系统、ESD系统及室内、现场仪表将不受影响；加之冗余直流AC220DC24V电源的采用，从而能大大提高DCS、ESD控制系统电源的可靠性，减少由于DCS、ESD控制系统电源造成的事故停工，保障生产装置的长周期运行。五、结论控制系统是石油化工装置的控制的大脑，必须保证控制系统电源的安全可靠，才能保证生产装置的安全平稳长周期运行。在控制系统电源的设计上，要采取UPS和多路供电的方式，仪表电源采用冗余直流电源，保证在任意一路出现故障时，不影响控制系统的运行，保障生产装置的长周期运行。
