自控系统行业标准规范之供电设计(化工) 点击:2106 | 回复:0



pdengong

    
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发表于:2017-10-29 21:49:31
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在分散控制系统工程设计规范中,石油化工和化工行业都提出自控系统供电设计需符合其仪表供电标准,《石油化工仪表供电设计规范》SH/T 2082和化工行业标准《仪表供电设计规定》HG/T 20509的规定。


13.1 DCS供电系统

13.1.1 DCS应采用UPS电源装置供电。

13.1.2 DCS供电容量、供电方式应满足DCS卖方要求。

13.1.3 DCS供电系统设计,包括电源质量要求、UPS选用原则、供电器材的采用等应符合现代化工业行业标准《仪表供电设计规定》HG/T 20509的规定。

13.1.4 DCS内部供电应由DCS卖方负责,DCS卖方宜提供独立电源分配柜对DCS的机柜、站(台)、外设等实施220V AC和24V DC 供电。

5.1 电源的配置要求

5.1.1 仪表电源质量应高于测量和控制仪表对电源质量的要求,即电源的电压、交流电源的频率与波形失真、与直流电源的纹波电压、电电源瞬间跌落落等指标应优于用电仪表的要求。

5.1.2 对电源有特殊要求的仪表,应配备专用电源设备,其供电质量指标应满足用电仪表的要求。

5.2 普通电源

5.2.1 下列情况下,仪表电源采用普通电源:

    1 无高温高压、无爆炸危险的小型生产装置及公用工程系统;

    2 在线分析监视系统的辅助设施;

    3 仪表盘(柜)内照明、插座。

5.2.2 仪表电源采用普通电源时,电气专业提供的电源可采用单回路或双回路供电。

5.3 不间断电源

5.3.1 在下列情况下,仪表电源应采用UPS:

    1 采用DCS、FCS、SIS的生产装置

    2 CCS;

    3 参与联锁和过程控制的在线分析仪;

    4 可燃气体和有毒气体检测报警系统。

5.3.2 仪表电源采用UPS时,UPS应选用抗干扰能力强,输入输出端均有隔离装置的UPS。

5.3.3 UPS的主电源和旁路电源宜由不同母线供电,以保证可靠供电,电源系统的切换装置应能实现无扰动切换。

5.3.4 对于具有双重化电源的测量和控制仪表,当由UPS和另一独立普通电源供电时,普通电源供电宜设置隔离变压器。

5.3.5 重要的化工裝置,测量和控制仪表宜采用双路的UPS供电。

5.3.6对于具有双重化电源要求的DCS、SIS和FCS等系统,其双重化的交流电源的配电柜(箱)宜分别独立设置,空气开关、端子排应分幵布置。

6 供电系统设计和设计条件

6.1 供电系统的设计原则

6.1.1供电系统设计应符合下列要求:

    1 当采用DCS、SIS、PLC等控制系统时,二线制变送器宜由控制系统的I/O卡件供电;

    2 仪表电源系统应有电气保护和接地措施。

6.2 供电系统的配电

6.2.1 供电系统的配电设计应符合国家《低压配电设计规范》GB50054-2011的规定。

6.2.2 供电系统的配电应采用配电柜或配电箱,不同种类和等级的电源,应分别供电,不能混用配电柜(箱)。

6.2.3 每个配电柜(箱)应预留备用配电回路;每个配电器(板)应预留配电回路。

6.2.4 属于三级负荷的现场仪表的供电,但单独供电有困难时,可由邻近的低压动力配电柜(箱)供电。

6.2.5 按用电仪表的电源类型、电压等级设计供电系统配电,供电系统配电可按需要采取三级或二级配电方式。

6.2.6 在三级配电系统中宜设置一级总配电柜(箱)、二级分配电柜(箱)、三级配电器(板);在二级配电系统中宜设置一级总配电柜(箱)、二级分配电柜(箱)。

6.2.7 断路器的设置,应符合下列要求:

    1 配电系统应使用非熔断式自动断路器(如:自动空气断路器);

    2 交流总配电柜(箱)应设置输入总自动断路器和输出自动断路器;

    3 交流配电柜(箱)输入端应设置总开关,不设保护器,输出端应设置自动断路器;

    4 交流配电器(板)不设输入总开关、保护器不设输入总开关、保护器,仅对输出端相线设置自动断路器;

    5 直流配电柜(箱)和直流配电器(板)不设输入总开关、保护器;

    6 直流配电柜(箱)仅对输出端正极设置自动断路器,但当负极浮空时,输出端的正、负极都应设置自动断路器。

6.2.8 一级配电柜(箱)的门上可设置相应的电压表、指示灯等。

6.2.9 当UPS的输出电源为三相交流电源时,配电柜(箱)应将负荷均匀分配到三相线路上。

6.3 供电系统的设计条件

6.3.1 按现行化化行业标准《自控专业与电气专业的设计分工》HG/T20636.4-1998 的有关规定,仪表的总电源(包括普通电源总电源和UPS)应由电气专业负责设计,自控专业提条件;与UPS随仪表系统成套供货时,电气专业只负责提供输入电源。

6.3.2 自控专业向电气专业提交的仪表电源设计条件应包括如下内容:

    1 仪表用电总量(kVA);

     1) 普通电源(kVA);

     2) UPS(kVA)。

    2 电压等级及允许波动范围;

    3 电源频率及允许波动范围;

    4 普通电源是否采用双回路供电;

    5 UPS供电回路数;

    6 UPS蓄电池备用时间(min);

    7 电源瞬断时间要求;

    8 现场仪表单独供电电源;

    9 现场仪表及管线的伴热电源;

    10 10kVA以上的大容量UPS,宜单独设电源间,10kVA及10kVA以下的小容量UPS,可安装在控制室机柜间内。

7 电源装置的选择

7.1 交流不间断电源

7.1.1 UPS的技术指如应符合下列规定:   

    1 输入参数:

     1) 输人电压:三相,380V士57V或单相220V士33V;

     2) 输人频率:50Hz士2.5Hz。

    2过载能力不小于150%(在5s之内)。

7.1.2 UPS采用三相输出时,UPS应具有在各相负载不平衡的情况下能正常工作的能力。

7.1.3 后备电池的供电时间:不小于30min。

7.1.4 UPS应具有故障报警及过载保护功能。

7.1.5 UPS应具有变压稳压环节。

7.1.6 UPS应具有下列维护旁路功能:

    1 维护旁路应自变压稳压环节后引导,或维护旁路单独设稳压变压器;

    2 维护旁路应具有与内部主电路同步的功能;

    3 维护旁路与内部主电路的切换时间应小于或等于允许允许电源瞬断时间。

7.2 直流稳压电源及直流不间断电源

7.2.1 直流稳压电源及直流不间断电源装置的技术指标,应符合下列规定:

    1 输入参数

     1)输入电压:三相380V±57V或单相220V±33V;

     2)输入频率:50Hz±2.5Hz

    2 外界因素的影响应符合下列规定:

     1)环境温度变化对输出的影响:小于1.0%/10℃

     2)机械振动对输出的影响:小于1.0%;

     3)输入电源瞬断时间(100ms)对输出的影响:小于1.0%;

     4)输入电源瞬时过压对输出的影响:小于0.5%;

     5)接地对输出的影响:小于0.5%

     6)负载变化对输出的影响:小1.0%;

    3 长期漂移:小于1.0%。

7.2.2 直流稳压电源及直流不间断电源装置应具有输出电压上下限报警及输出电流过电流报警功能。

7.2.3 直流稳压电源及直流不间断电源装置应输出过电流过电流或负载短路时的自动保护功能,当负载恢复后,应能自动恢复。

7.2.4 并联运行的直流稳压电源的容量配置及冗余,应符合下列要求:

    1 采用并联叠加方式配置容量,其总容最应大于成等于仪表系统直流电源的计算容量。

    2采用n:1的冗余方式。

7.2.5 直流UPS的技术指标,应符合下列要求:

    1 后备电池的供电时间:不小于30min;

    2 直流UPS应能满足直流稳压电源的全部性能指标;

    3 具有状态监测和诊断功能;

    4 具有状态报警及过流保护功能。

8 供电器材的选择

8.1 供电器材选择的一般原则

8.1.1 选用的供电器材应满足下列正常工作条件的要求:

    1 电器的额定电压和额定频率,应符合所在网络的额定电压和额定频率;

    2 电器的额定电流应大于所在回路的最大连续负荷计算电流;

    3 保护电器应满足电路保护特性要求。

8.1.2 外壳防护等级应满足环境条件的要求。

8.2 供电器材的选择

8.2.1 供电线路中各类幵关容量按正常工作电流的2.0~2.5倍选用。

8.2.2 断路器的选择,应符合下列要求:

    1 断路器中过电流脱扣器的容量应按线路工作(计算)电流确定,正常工作情况下脱扣器的额定电压应大于或等于线路的额定电压;脱扣器整定电流,应接近但不小于负荷的额定工作(计算)的电流总和,且应小于线路允许载流量;

    2 断路器额定电流应小于该回路电源幵关的额定电流;

    3 断路器的额定电流及断路器过电流脱扣器的额定电流应同时满足正常工作电流和启动尖峰电流两个条件的要求;

    4 多级配电系统中,干线上断路器的额定电流应大于支线断路器的额定电流至少两级;

    5 多级配电系统中支线上采用断賂器时,干线上的断路器动作延时时间应大于支线上断路器的动作延时时间。

8.3 供电器材的安裝

8.3.1 配电柜(箱)应安装在环境条件良好的室内,当需要安装在室外时,应尽开环境恶劣的场所,并采用合该场所坏境条件的配电柜(箱)。

8.3.2 供电线路中的电器设备、安装附件,应满足现场的防爆、防护、防腐、环境温度及抗干扰的要求。

9 供电系统的配线

9.1 线路敷设

9.1.1 电源线的长期允许载流量,不应小于线路上游断路器的额定电流或低压断路器内延时脱扣器整定电流的1.25倍。

9.1.2 电源线路不应在易受机械损伤、有腐蚀介质排放、潮湿或热物体绝缘层处敷设;当无法避免时,应采取保护措施。

9.1.3 交流电源线应与其它信号线分开敷设,当无法分开时,应采取金属隔离或铠装屏蔽及其它相应措施。

9.1.4 配电线路上的电压降不应影响用电设备所需的供电电压。

9.2 电源线截面积

9.2.1 电源线截面积的选择应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054-2011及《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007的规定。爆炸危险场所电源线截面积的选择应符合现行国家标准《爆炸和火灾危除环境电力装置设计规范》GB50058-1992的规定.

9.2.2接地导线截面积的选择应符合现行行业标准《仪表系统接地设计规范》G/T20513的有关规定。


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