SH/T 3082-2019《石油化工儀表供電設計規範》

來源: 2020-03-25 09:01:23 點擊:201

17702155513加微信或者電話聯繫,150套閥門技術標準免費贈送


《石油化工儀表供電設計規範》(SH/T 3082-2019)是在《石油化工儀表供電設計規範》(SH/T 3082-2003)的基礎上修訂而成的,2020年1月1日起實施。

兩次規範修訂的主編單位均爲中國石化集團洛陽石油化工工程公司,2003版主要起草人員爲周懋忠、呂明倫、劉一笑;2019版主要起草人爲:裴炳安、呂明倫、趙永明,龐曉明、邵瑜、金哲、趙貴東、張賀。

本規範自1997年首次發佈,2003年第1次修訂,本次爲第2次修訂。由於受疫情影響,原計劃的規範貫宣延期,爲了幫助圈友加深理解和認知,並儘快應用到項目設計和施工中,儀表圈特邀資深儀表工程師進行規範解讀。


那麼SH/T 3082-2019版規範究竟有哪些新增和修改內容?在項目設計和施工中究竟如何應用?


 

本文主要從以下十個方面,淺談對新規的見解和看法。(由於正式稿件尚未對外公開發行,本內容摘選自《石油化工儀表供電設計規範》(SH/T 3082-2019)報批稿,僅供學習參考,一切以發佈的正式稿爲主。)


一、主要修訂內容

 

本規範主要內容包括:儀表供電範圍和負荷等級,儀表供電電源質量指標,儀表交流供電電源配置方案,儀表供電系統設計,供電器材選擇及電源系統配線。

主要修訂技術內容是:

——直流穩壓電源質量指標;

——儀表交流供電電源配置方案;

——儀表供電系統配線原則;

——供電器材選擇及電源系統配線。


 


本規範適用於石油化工及以煤爲原料製取油品及化工產品的企業新建、擴建、改建工程中儀表及控制系統供電系統的工程設計。不適用於火災報警、消防、工業電視、電話及擴音對講、安防及電信設備的供電設計。


二、儀表及控制系統供電的範圍

 

儀表及控制系統供電的範圍包括:

壓縮機控制系統CCCS;

可燃氣體和有毒有害檢測報警系統(GDS);

 

機組監測系統MMS;

安全儀表系統SIS;

過程控制系統DCS、PLC、FCS、SCADA;

機櫃室和控制室安裝的電子類儀表;

在線分析儀系統;

現場檢測、報警儀表及執行原件。

 


三、儀表及控制系統供電負荷

 

 

一級特別:除有兩個電源供電還應增加應急電源,嚴禁其它電源接入應急電源系統。


一級特別:電源突然中斷後,爲確保安全停車,避免引起火災、爆炸、中毒及人員傷亡和關鍵設備損壞,或事故一旦發生事故能及時處理,防止事故擴大,保護關鍵設備,搶救及撤離工作人員等,而不允許中斷供電的一級用電負荷。


 

 


一級:電源突然中斷後,將打亂關鍵性的連續生產工藝過程,造成重大經濟損失,供電恢復後需要很長時間才能恢復生產的生產裝置及爲其服務的公用工程的用電負荷。

一級:兩個電源供電,一個故障,另一個不應同時受到影響。

二級:電源突然中斷後,將造成較大經濟損失,供電恢復後,需要較長時間恢復正常生產的生產裝置以及爲其服務的公用工程的用電負荷。

三級:所有不屬於一級、二級的其它用電負荷。

現場檢測儀表、執行元件、分析儀表、分析小屋等的380V的交流供電電源應由電氣提供,宜採用普通電源。


 

不低於電氣電力負荷:如果整個生產區域的電力負荷確定爲一級或二級,則整個生產區域負荷(包括現場交流供電380V的動力電源,可以全部按一級或二級負荷考慮)。

以上內容參考《GB 50052 供配電系統設計規範》和《SH/T 3038石油化工裝置電力設計規範》。


四、儀表供電電源(GPS、UPS、直流穩壓電源)的質量指標和要求

 


GPS質量指標:

輸出電壓:220 V± 22V;

輸出頻率:50Hz ±1Hz;

輸出瞬時電壓降:小於20%;

接地方式:TN-S。


GPS其它要求:

容量應按儀表輔助設施(包括儀表盤櫃照明、排風扇、儀表維護及檢修插座等)的額定負荷總和的1.2倍~1.5倍確定。


 


UPS質量指標:

輸出電壓:220 V± 11V,單相;

輸出頻率:50Hz ±0.5Hz;

波形失真率:小於5%;

瞬時輸出電壓降:小於10%;

電源瞬斷時間:不大於5ms;

蓄電池:全密封免維護型;

後備供電時間:不小於30min;


UPS其它要求:

具有故障報警、故障保護帶報警輸出接點;

具有過載保護功能和故障維護旁路功能;

交流UPS應採用在線式;

配備帶有穩壓功能的獨立旁路電源,當發生故障時,旁路電源應自動投入爲儀表控制系統繼續供電;

儀表UPS的容量應按儀表及控制系統(包括:系統機櫃、網絡櫃、安全柵櫃、繼電器櫃、遠程I/O櫃等)額定負荷總和的0.8倍-1.2倍確定;

單臺UPS容量不超過100k Va,超過100k Va時,應採用多UPS多輸出迴路供電方案。


 


直流穩壓電源質量指標:

輸入電壓:220 V± 11V,單相;

輸入頻率:50Hz ±1Hz;

輸出電壓:24 VDC  (24-28V可調);

紋波電壓:小於0.2%;

瞬時電壓降:小於10%。


直流穩壓電源其它要求:

具有故障報警功能;

具有短時瞬間過電流功能,和負載短路自動保護功能,當負載恢復後,能迅速恢復;

交流UPS應採用在線式;

能構成冗餘供電系統,具有輸出隔離和電流負載平衡功能;

直流穩壓電源應採用並聯運行方式構成1:1冗餘供電系統,任何一路電源發生故障時,供電系統仍應能向所有用電設備正常供電;

儀表直流供電系統的電源裝置應分散配置,每個直流供電儀表機櫃應按1:1冗餘原則配置相應的電源裝置。


五、電源冗餘配置圖

 


雙路直流電源冗餘配置圖:


1、兩隻開關電源加兩隻冗餘模塊


 

一隻開關電源失效故障或一隻冗餘模塊失效故障,甚至其中任意一隻開關電源和一隻冗餘模塊同時失效故障的情況下,均能夠保證直流供電迴路的有效工作。


2、兩隻開關電源加兩隻冗餘模塊


 


一隻開關電源和同側(A或B)一隻冗餘模塊同時失效故障的情況下,也能夠保證直流供電迴路的有效工作。


3、兩隻開關電源加一隻冗餘模塊(通常20A及以內)

 

 

其中一隻開關電源故障的情況下,能夠保證直流供電迴路的工作,如果冗餘模塊出現部分失效故障(單側),則冗餘機制將失效。當冗餘模塊完全失效故障,則直流供電迴路失效。


4、兩隻開關電源直接並接


 

兩隻開關電源直接並接的方式,要求使用兩隻同型號、規格的開關電源,(選用註明可直接並接的開關電源),同時要在並接前將兩隻開關電源的輸出電壓調整一致,實現簡單冗餘配置,提高直流供電的可靠性。


 


三路(雙路)直流電源冗餘配置圖:


1、三隻開關電源加兩隻冗餘模塊(通常20A以內)


 


2、兩隻開關電源加兩隻冗餘模塊(通常20A以上)


 


GPS+單UPS雙輸出迴路供電方案:


輸入1、輸入2分別接自具有雙路電源輸入配電裝置的不同母線段(並非兩根電源線)。


 


適用情況:用電負荷20KVa以下的單套生產裝置、輔助生產裝置、或公用工程設施的控制室或現場機櫃室儀表供電。


雙UPS雙輸出迴路供電方案:

 

適用情況:聯合裝置等的控制室、現場控制室或現場機櫃室儀表供電。


雙UPS多輸出迴路供電方案和多UPS多輸出迴路供電方案:

 

 

適應(用)情況:全廠性、大型聯合裝置等的中心控制室、現場控制室或現場機櫃室儀表供電。


區 別:規範規定單臺UPS的容量不超過100k Va,超過100k Va時,應採用多UPS多輸出迴路供電。


 


 



交流配電櫃單面電源容量不宜超過20kVA,每個交流配電櫃總電源容量不宜超過40kVA;


同一配電櫃內不同種類供電電源的儀表配電系統應分別設置,且應採取隔離措施;


並行運行的UPS電源,其配電系統應分別配置、相互獨立;


交流總配電櫃至儀表用電設備(包括現場儀表)的配電級數不應超過三級;


儀表甲流總配電櫃和分配電櫃均應配備輸入總斷路器和輸出總斷路器,雙面儀表配電櫃每一面分別配備輸入總斷路器和輸出分斷路器。每臺交流用電儀表設備應設置獨立的單元斷路器;


儀表交流分配電櫃應至少預留20%的備用迴路;


現場儀表220V AC供電應採用三芯絕緣電源線,電源線與其它信號線應採取隔離措施分開敷設;


交流分配電櫃到現場儀表的電壓降應滿足現場儀表的工作電源要求,現場儀表的供電電壓不應低於其***低工作電壓;


冗餘直流電源裝置的輸入應接自不同的交流配電櫃或同意交流配電櫃的正反兩面交流配電系統;


儀表直流供電系統不宜向與其他不相鄰機櫃內的用電設備供電;


儀表直流供電,每個供電迴路的24V正端線路宜設置獨立的熔斷器和/或分斷器。

 


九、電源系統配線原則

 


電源線的長期允許載流量,不應小於線路上遊斷路器的額定電流或斷路器延時脫扣器整定電流的1.25倍;


電源線路不應再易受機械損傷、有腐蝕性介質排放、潮溼或熱物體絕熱層處敷設,無法避免時應採取保護措施;


電源線路上的電壓降不應使送到用電設備的供電電壓小於其***低工作電壓;


交流電源線與其它信號線應分開敷設,無法分開始,應採取隔離措施;


室內儀表電源線應選用聚乙烯絕緣或聚氯乙烯多股銅芯軟線;


室外儀表電源線應選用聚乙烯絕緣或聚氯乙烯絕緣三根(相、中、地)多股銅芯軟線,敷設時應採用金屬穿管等隔離措施;


室外儀表電源線導體截面接選擇應符合GB50217有關規定,導體正常工作條件下的***高允許溫度不應超過70℃,在***大短路電流和短路時間作用下的***高允許溫度不應超過160 ℃,多芯銅導體的***小截面不宜小於2.5mm² 。


儀表電源配線應滿足下列要求:


 


十、供電器材選擇

低壓配電設計所選用的電器,應符合******現行的有關產品標準,並應符合下列規定:

電器應適應所在場所及其環境條件;

電器的額定頻率應與所在迴路的頻率相適應;

電器的額定電壓應與所在迴路標稱電壓相適應;

電器的額定電流不應小於所在迴路的計算電流;

電器應滿足短路條件下的動穩定與熱穩定的要求;

用於斷開短路電流的電器應滿足短路條件下的接通能力和分斷能力。

 


儀表供電系統中對的斷路器的選擇,應滿足下列要求:

低壓斷路器應選擇空氣斷路器等非熔斷式自動斷路器,交流單相電源應選用雙極斷路器;

儀表交流配電櫃的斷路器應裝設短路保護和過負荷保護;

進線斷路器與配出斷路器的動作特性應有選擇性配合;

過負荷保護宜採用反時限特性的保護電器,其分段能力可低於保護電氣安裝出的短路電流值,但應能承受通過的短路能量;

過負荷保護電氣的動作特性,應符合相應要求;

當短路保護爲斷路器時,被保護線路末端的短路電流不應小於斷路器瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流的1.3倍;

多級系統中,上級斷路器的短延時整定電流應不小於下級斷路器短延時整定電流的1.2倍,上級斷路器的動作時間不應大於下級斷路器的動作時間;

供電線路中的電器設備級安裝附件,應滿足安裝現場的防爆、防護、腐蝕、環境溫溼度等要求。