18 仪表供电供气系统安装图Word文档格式.docx

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UPS的输入电压为三相380V±

15％或单相220V±

15%，输入频率为（50±

2.5）Hz。

输出参数应符合交流不间断电源质量指标的规定。

过载能力不小于150％（在5s之内）。

20kV·

A以下的供电一般采用单相输出。

后备电池供电时间（即不间断供电时间）一般为15～30min。

充电性能应达到2h充电至额定容量的80％。

一般采用密封免维护铅酸电池，也可采用镉镍电池。

UPS应具有故障报警及保护功能、变压稳压环节和维护旁路功能。

维护旁路应自变压稳压环节后引出，或维护旁路单独设稳压变压器。

维护旁路应具有与内部主电路同步的功能，与内部主电路的切换时间应不大于允许电源瞬断时间。

UPS的平均无故障工作时间（．MTBF）不应小于55000h（带自动旁路时不小于150000h）。

（2）直流稳压电源及直流不问断电源装置直流稳压电源及直流不问断电源装置的输入电压为三相380V±

15％或单相220V士15％。

输入频率为（50±

2．5）Hz。

输出参数应符合直流稳压电源及直流不问断电源质量指标的规定。

采用并联运行的直流稳压电源可采用

N：

1的冗余方式。

其容量可采用并联叠加方式配置容量，总容量应大于或等于仪表系统直流电源的计算容量。

直流UPS应能满足直流稳压电源的全部性能指标并具有状态监测和自诊断功能。

后备电池的性能要求与交流UPS的后备电池相同。

3）供电器材的选择

（1）电器选择的一般原则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。

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。

保护电器应满足电路保护特性要求。

断开短路电流的电器应具有短路时良好的分断能力。

外壳防护等级应满足环境条件的要求。

（2）熔断器、断路器的选择供电线路中各类开关容量可按正常工作电流的2～2．5倍选用。

正常工作情况下熔断器及脱扣器的额定电压应大于或等于线路的额定电压。

熔体的额定电流及脱扣器整定电流，应接近但不小于负荷的额定工作（计算）的电流总和，且应小于线路的允许载流量。

熔断器额定电流应小于该回路上电源开关的额定电流。

熔断器熔体的额定电流及断路器过电流脱扣器的整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。

多级配电系统中，干线上熔体的额定电流应大于支线熔体的额定电流至少两级；

多级配电系统中支线上采用断路器时，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。

（3）器材的安装供电箱应安装在环境条件良好的室内。

如果必须安装在室外，应尽量避开环境恶劣的场所，并采用适合该场所环境条件的供电箱。

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

4）供电系统的配线

（1）线路敷设电源线的长期允许载流量不应小于线路上游熔断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。

电源线不应在易受机械损伤、有腐蚀介质排放、潮湿或热物体绝热层处敷设，当无法避免时应采取保护措施。

交流电源线应与其他信号导线分开敷设，当无法分开时应采取金属隔离或屏蔽措施。

直流电源线的总干线和分干线应与仪表信号导线屏蔽隔离。

控制室内的电源线配线应选用聚氯乙烯绝缘铜芯线。

交流电源线一般采用三芯绝缘线，分别为相线、零线和地线（仪表盘内仪表配线除外）。

（2）线路压降配电线路上的电压降不应影响用电设备所需的供电电压。

在交流电源线上，电气供电点至仪表总供电箱或UPS的电压降应小于2．OV；

UPS电源间应紧靠控制室，从UPS至仪表总供电箱的电压降应小于2．OV；

控制室内从仪表总供电箱至仪表设备电压降应小于2.0V；

从仪表总供电箱至控制室外仪表设备电压降应小于2.OV。

在控制室内直流电源（24V）线上，直流电源设备至供电箱电压降应小于0．24V；

供电箱（从总供电箱算起）至仪表设备的电压降应小于0．24V。

（3）电源线截面积从总供电箱至分供电箱的电源线截面积不小于2.5mm2。

，从分供电箱至盘上仪表的电源线截面积不小于1.Omm2，控制室供电箱至现场仪表的电源线截面积不小于1．5mm2。

当供电箱至现场仪表的距离较远时，为使线路压降在允许的范围内，要通过计算来确定电源线截面积。

从供电箱至DCS及计算机系统各设备的电源线截面积，应按制造厂提供的耗电量计算选择。

特殊仪表（如分析仪等）的电源线截面积，应按制造厂提供的耗电量计算选择。

仪表盘内供电箱接地线截面积不小于2．5mm2；

回路级的仪表开关接地线截面积为1．0～1．5mm2；

分供电箱接地线截面积不小于6mm2；

总供电箱及容量小于100A的直流稳压电源设备的接地线截面积不小于25mm2。

2、用电负荷的划分

《化工企业供电设计技术规定》（HG／T20664）按用电负荷在化工连续生产过程中的重要性和对供电可靠性、连续性的要求，将用电负荷划分为四个级别，即一级负荷、二级负荷、三级负荷及有特殊供电要求的负荷。

①一级负荷：

当企业正常工作电源突然中断时，企业的连续生产过程被打乱，使主要

设备损坏；

恢复供电后，需要长时间才能恢复生产，使重要原料和产品大量报废，而使重点企业造成重大经济损失。

②二级负荷：

设备损坏，恢复供电后，需要较长时间才能恢复生产，产品大量报废，大量减产，使企业造成较大经济损失。

③三级负荷：

所有不属于一级、二级负荷（包括有特殊供电要求的负荷）者，均为三

级负荷。

④有特殊供电要求的负荷：

当企业正常工作电源因故障突然中断，或因火灾而人为地切断正常工作电源时，为保证安全停产，避免发生爆炸和火灾蔓延、中毒及人身伤亡事故，或一旦发生这类事故时，能及时处理，防止事故扩大，为抢救及撤离人员，而必须保证供电的负荷。

按划分用电负荷等级规定，仪表用电负荷可分为两个等级，即有特殊供电要求负荷及三级负荷。

对有特殊供电要求的负荷，应设置紧急电源，而三级负荷则不需要设置紧急电源。

3、仪表供电范围

3.1仪表及自动化装置的供电包括

①常规仪表系统；

②DCS、PLC和监控计算机等系统；

③自动分析仪表；

④安全联锁系统；

’

⑤工业电视系统。

3.2仪表辅助设施的供电包括：

①仪表盘（柜）内的照明；

②仪表及测量管线的电伴热系统。

3.3其它自动化监控系统的供电

4、仪表电源类型和供电方式

4.1电源类型

仪表工作电源按仪表用电负荷的重要性，分为不间断电源和普通电源。

①不间断电源。

当仪表用电负荷属于有特殊供电要求的负荷时，仪表工作电源应采用不间断电源装置（UPS）供电。

仪表工作电源采用不间断电源时，电气供电应采用引自不同电网的双回路供电。

正常情况下，一个回路工作，另一个回路备用。

当供电回路故障时，备用回路自动切换，如图20-1。

②普通电源。

当仪表用电负荷为三级负荷时（即不直接影响安全生产），仪表工作电源可采用普通电源。

一般在下列情况仪表电源也可采用普通电源：

a．无高温高压、无爆炸危险的小型生产装置及公用工程系统；

b．采用气动仪表并未设置信号联锁系统的生产装置；

c．一般的分析监视系统。

4.2供电方式

①普通电源供电系统，根据电源类型、电压等级，一般采用三级或二级供电方式。

在三级供电系统中，设置总供电箱、分供电箱和仪表开关板。

在二级供电系统中，设置总供电箱和分供电箱。

②不间断电源对DCS、PLC和监控计算机系统的供电，可采用二级供电方式，设置总供电箱和分供箱。

4.3对电源质量的要求

所谓电源质量，就是电源的电压、频率的稳定性和供电可靠性。

各类电源的质量指标应符合以下要求。

（1）普通电源

①交流电源

电压220V，±

10％波形失真率小于10％

频率（50±

1）Hz

②直流电源（直流电源箱或直流稳压电源装置提供）

电压（24±

1）V交流分量（有效值）小于100mV

波纹电压小于5%

③电源瞬断时间应小于用电设备的允许电源瞬断时间，

④电压瞬间跌落小于20％

4.4不间断电源

电压220V±

5％波形失真率小于5％

频率（50±

O.5）Hz

②直流电源

O．3）V交流分量（有效值）小于40mV

波纹电压小于O.2％

③允许电源瞬断时间≤3ms

④电压瞬间跌落小于10％。

电源的瞬断时间，指开关切换过程的瞬间中断供电时间。

电源的允许瞬断时间取决于用电设备的最大允许中断时间。

一般情况下，仪表及控制系统的允许电源瞬断时间为：

（a）普通电动仪表直流≤：

10ms，交流≤lOOms；

（b）重要报警及安全联锁系统（继电器或PLC）≤3ms

（c）计算机控制系统（包括DCS）≤3ms；

（d）智能式电动仪表直流≤5ms；

交流≤10ms；

（e）其他电子仪表回路及电磁阀≤5ms。

波纹电压，是电压的总交流分量（峰一峰值）与电压平均值之比的百分数，即：

波纹电压=总交变量/电压平均值×

100%

5、供电系统安装要求

5.1电源设备安装前应检查设备的外观和技术性能并应符合下列规定。

①继电器、接触器及开关的触点，接触应紧密可靠，动作灵活，无锈蚀、损坏。

②固定和接线用的紧固件、接线端子，应完好无损，且无污物和锈蚀。

③防爆电气设备及附件的密封垫、填料函，应完整、密封。

④设备的电气绝缘、输出电压值、熔断器的容量，应符合产品说明书的规定。

⑤设备的附件齐全，不应损坏。

5.2设备安装

①就地仪表供电箱的规格、型号和安装位置应符合设计文件要求。

不宜将设备安装橇高温、潮湿、多尘、有爆炸及火灾危险、有腐蚀、振动及可能干扰附近仪表等位置。

当不可避免时，应采用适合环境的特定型号供电箱或采取防护措施。

②就地仪表供电箱的箱体中心距操作地面的高度宜为1．2～1．5m。

成排安装时应排列整齐美观。

③电源设备的安装应牢固、整齐、美观，设备位号、端子编号、用途标牌、操作标志等应完整无缺。

④检查、清洗或安装电源设备时，不应损伤设备的绝缘、内部接线和触点部分。

不应将设备上已密封的可调部位及密封罩启封。

因特殊原因必须启封时，启封后应重新密封，并做好记录。

⑤盘柜内安装的电源设备及配电线路，两带电导体间，导电体与裸露的不带电导体间，电气间隙和爬电距离应符合下列要求：

a．对于额定电压不大于60V的线路，电气间隙和爬电距离均为3mm；

b．对于额定电压大于60V且不大于300V的线路，电气间隙为5mm，爬电距离为6mm；

c．对于额定电压大于300V且不大于500V的线路，电气间隙为8mm，爬电距离为10mm。

⑥强、弱电的端子应分开布置。

⑦金属供电箱应有明显的接地标志，接地线连接应牢固可靠。

5.3线路敷设

①电源线不能在易受机械损伤、有腐蚀物质排放、潮湿或高温处敷设，若无法避开时，

要采取适当的保护措施。

②交流电源线应与其他信号线分开敷设，若无法分开时，要采取金属隔离或屏蔽措施。

③直流电源线的总干线和分干线，应与仪表信号导线屏蔽隔离。

④控制室内的电源线，应采用聚氯乙烯绝缘铜线。

交流电源线采用三芯绝缘线，分别

为相线（即火线）、零线和地线（盘内配线除外）。

电源线的截面积要符合下列要求：

a．总供电箱至分供电箱的电源线截面积，不应小于2.5mm2；

b．分供电箱至盘上仪表的电源线截面积，不应小于1.Omm2。

；

c．控制室供电箱至现场仪表的电源线截面积，不应小于1.5mm2。

⑤供电系统接地线的截面积要符合下列要求：

a．仪表盘内供电箱接地线截面积应不小于2．5mm2，回路级的仪表开关接地线截面积，

应不小于1.0～1.5mm2；

b．分供电箱的接地线截面积，应不小于6mm2。

c．总供电箱及容量小于100A的直流稳压电源设备的接地线截面积，应不小于25mm2。

5.4对供电设备在使用前的检查

①整流器在使用前应检查其输出电压，电压值要符合安装使用说明书的规定。

②稳压器在使用前应检查其稳压特性，电压波动值要符合安装使用说明书的规定。

③不间断电源系统安装完毕，应检查其自动切换装置的可靠性，切换时间和切换电压

值要符合设计规定。

④供电设备的带电部分与金属外壳问的绝缘电阻，用500V兆欧表测量，其绝缘电阻值应不小于5MΩ。

若安装使用说明书中有特殊规定时，应符合其规定。

⑤供电系统送电前，系统内所有的开关，均应处在“断开’’的位置，并应检查熔断器的容量是否符合要求。

在仪表工程安装和试验期间，所有供电开关和仪表的通电断电状态都应有显示或警示标识。

6、仪表供电系统图的内容

在仪表供电系统图中，用方框图表示出供电设备（例如不问断电源装置UPS、电源箱、总供电箱、分供电箱和供电箱等）之间的连接系统，标注出供电设备的位号、型号、输入与输出的电源种类、等级和容量以及输入的电源来源等，如图所示。

7、供电箱接线图的内容

在供电箱接线图中，表示了出总供电箱、分供电箱和供电箱的内部接线。

标注其电源的来源、电压种类、电压等级和容量、各供电箱的位号和型号，各供电回路仪表的位号和型号以及容量等。

在分配供电回路时，应留有一定的备用线路，电源总容量也应留有一定富裕量，以备临时供电之用，如图8所示。

2、仪表供气系统安装图

仪表的供气装置是由空气压缩站和供气管路传输系统两大部分组成的。

仪表气源来自专用的压缩空气管网。

气源系统包括气源总管、支干管和支管，根据HG／T20510～2000标准规定，气源总管和支于管的安装，由管道专业根据自控专业提出的仪表供气条件进行设计和安装。

采用气源分配器时，气源配管由管道专业敷设至气源分配器，仪表专业只负责由气源分配器至用气负荷（如气动变送器、控制阀和分析器等）之间气源支管的安装。

2．1对气源质量的要求

用于仪表的气源，对其质量要求较高，通常采用无油润滑压缩机供给。

要求气源的露点、灰尘粒径及含量、油含量等，应符合国家标准GB／T4830—1984的规定。

（1）露点以露点限制气源中湿含量是工程中最普遍而适用的方法。

仪表气源中只允许少量水蒸气存在，这些水蒸气一旦低温冷凝（即结露），会使管道和仪表生锈，降低仪表工作的可靠性。

严重时，还会危及控制系统。

因此，对仪表气源中湿含量的控制，应以不结露为原则。

结露温度极限要求，应根据气源系统工作环境极端最低温度而定。

在HG／T20510一2000《仪表供气设计规定》中，把露点极限值定为比环境温度低10C。

也就是说，净化后的干气露点应比环境温度的下限值低10℃。

（2）含尘粒径按国家标准要求不大于3μm，其含尘量应小于lmg／m3。

（3）油含量油分在仪表气源中的存在对仪表的正常运行影响是很严重的。

所以对油含量通常控制质量分数在8×

10叫以下。

要减少气源中的油分含量，应选用无油润滑空压机。

2.2仪表供气相关规定

仪表供气设计规定》（HG／T20510一2000）中提出了有关设计规定，现就主要内容作简要介绍。

1）气源装置容量

气源装置设计容量即产气量，应满足用气仪表负荷的需要。

对于工艺管道和设备的吹扫、充压、置换用气为非仪表用气负荷，不应由此供气。

仪表总耗气量大小，决定气源装置的设计容量。

仪表总耗气量计算，一般采用汇总方式计算。

也可以采用多种简便的方法，估算仪表耗气总量，即：

按控制阀数汇总，每台控制阀耗气量为1～2m3／h；

控制室用气动仪表每台耗气量为0．5～1m3／h；

现场每台气动仪表耗气量为1．Om3／h；

正压通风防爆柜每小时换气次数大于6次。

3.现场仪表供气方式

现场仪表供气方式分为单线式、支干式和环形供气三种。

3.1单线式供气方式

单线式供气是直接由气源总管引出管线，经过滤减压器后为单个仪表供气，如图8—3所示。

这种供气系统多用于分散负荷，或耗气量较大的负荷。

例如，在为大功率执行器供气时，为了不影响相邻负荷的供气压力，应尽可能在气源总管上取气源。

图8—3单线式供气配管系统图

1一气源总管；

2一截止阀；

3一过滤器；

4一减压阀；

5～仪表

3.2支干式供气方式

支干线式供气是由气源总管分出若干条干线，再由每条干线分别引出若干条支线，每条支线经过一只截止阀、过滤器、减压阀后为每台仪表供气。

支干式供气配管系统如图8—4所示。

这种供气系统多用于集中负荷，或为密度较大的仪表群供气。

图8—4支干式供气配管系统图

1一气源总管；

2一干管；

3一支管；

4一截止阀；

5一过滤器；

6一减压阀；

7一仪表

3.3环形供气方式

环形供气方式是将供气主管首尾相接构成一个环形闭合回路。

当供气管网对多套装置的仪表供气时，根据用气仪表的具体位置，从环形总管的适当位置分出若干条干线，由各条干线分别向各个用气区域供气。

环形供气配管系统如图8—5所示。

这种供气方式多限于界区外部气源管线的配置。

需要时，界区内部也可以采

用环形供气方式。

图8—5环形供气配管系统图

4、控制室供气

当模拟仪表控制室内使用的气动仪表比较多时，可以采用集合供气的方法。

集合供气就是用一套公用的气源过滤、减压装置，将符合仪表压力要求的气源引入一条直径较大的集气管，即气源总管，再由气源总管分别通过各条气源支管为每台仪表供气。

如图8—6所示。

为了保证供气装置能安全持续地供气，控制室的总气源应并联安装至少两组或两组以上的空气过滤器及减压阀。

一路工作，另一路备用。

当采用两组时，每组容量均按总容量选取；

采用三组时，每组容量均按总容量的1／2选取。

控制室内应设有供气系统的监视与报警仪表。

通常有气源总管压力指示和压力低限报警。

过滤减压装置引出侧，应安装压力控制器和安全排放阀。

对供气压力为0．14MPa（G）的供气系统，其起跳值为O．16～0．2MPa（G）。

如果设有第二备用气源，应设有第二气源的压力指示与压力低限报警。

第二气源投入运行时，应有声光信号显示。

图8—6集合型供气配管系统图

1一压力表；

2，3一压力表截止阀；

4一紫铜管；

5一气动定值器；

6一气动管路截止阀；

7一镀锌活接头；

8一大功率减压阀；

9一大功率空气过滤器；

10一黄铜管；

11一镀锌水煤气管；

12一截止阀；

13一大功率空气安全阀

5、管线材质选择

①气源总管和干管的配管，宜采用镀锌钢管。

②空气过滤减压阀下游侧配管，宜采用不锈钢管或紫铜管。

在条件允许的情况下，尽

可能地首选不锈钢管。

因为铜管耐大气腐蚀性差，特别是化工厂的大气环境更差。

6、管径、规格选择

①空气过滤减压阀上游气源系统配管的管径，最小为∮1／2”。

②空气过滤减压阀下游侧配管的管径，应根据用气仪表的选型而定。

通常为∮10×

1、

∮8×

1、∮6×

1等。

③气源管道的管径，可根据供气点数确定，参见表20—10，特殊供气点（如用气量较大的活塞式切断阀等）的供气点数，应由设计另行确定。

7、气源管道安装

7.1一般要求

①气源管道的安装，依照“仪表气源系统配管平面图’’，按现场情况决定管道安装的具体走向位置，应尽可能避开有碍检修、易受机械损伤、振动和腐蚀之处。

②仪表气源管道应与管道、设备之间保持一定的距离，尤其对需要保温的管道、设备，

更要注意考虑其保温层的厚度。

③配管所用的管材、阀门、管件等，产品合格证应齐全。

材质、规格要符合设计文件

规定。

④安装前，应将管内清扫干净，不应有油、水、锈蚀等污物。

7.2管道安装

①支架的制作、安装。

制作支架应先将材料矫正，然后彻底除锈，刷底漆和面漆；

用机械切割下料，切口处不应有卷边和毛刺。

制作完的支架应牢固、平正，尺寸准确。

支架安装的要求如下。

a．在金属结构或混凝土构筑物的预埋件上安装，应采用电焊焊接固定。

b．在混凝土或砖墙上安装，采用膨胀螺栓固定。

c．在不允许焊接支架的管道上安装，应采用“U”形螺栓或卡子固定。

d．在允许焊接支架的金属设备、管道上安装，可采用焊接固定。

若设备、管道与支架：

不是同一种材质或需增加强度时，应先焊一块与设备、管道相同材质的加强板，然后再在其上面焊接支架。

e．支架应固定牢固、横平竖直、整齐美观。

在同一直线段上的支架间距要均匀。

支架；

的间距宜为2m，在拐弯处、终端处及其他需要的位置，应设置支架。

f．支架安装完毕后，将焊渣清除干净，补刷防锈漆。

②气源系统配管

a．在水平干管上引出气源时，其支管的取源位置应设在干管的上方，并安装取源阀门。

管道与阀门连接，在其中间应加装活接头。

b．气源管道采用镀锌钢管时，应用螺纹连接，拐弯处应采用弯头。

连接处必须密封，缠绕密封带或涂抹密封胶时，注意不可进入管内。

采用无缝钢管时，应焊接连接，焊接时焊渣不应落入管内。

c．镀锌钢管切断时，不准用气焊，要用砂轮锯切割，切断面应为直角。

管端套丝后，将管口内、外的毛刺清除干净。

d．如果管道直线距离较长或弯头处较多时，应适当地加装活接头，便于管线拆卸。

e．气源系统的配管应整齐、美观，固定牢固，在管道末端和集液处应安装排污阀。

③气源系统的吹扫。

气源系统安装完毕后应进行吹扫，并应符合下列规定：

a．吹扫前，应将控制室气源入口、各分气源总入口和接至各仪表气源入口处的过滤减压阀断开并敞口，先吹总管，然后依次吹干管、支管及接至各仪