2023年试析化工企业电气系统设计要点

2023年试析化工企业电气系统设计要点一、引言

近年来，化工行业的经济形势复杂多变，国家逐渐增加对化工企业的环境污染监管力度。电气系统作为化工企业的基础动力，电气系统的正常运行，直接影响化工企业的生产及污水处理能力，可以避免不必要的晃电及停电事故。本文简要阐述了化工企业电气系统的设计中，安全可靠性和稳定高效性问题，其设计要点对化工企业来说尤为重要。

随着化工行业迅速发展，新技术、新工艺不断变革，化工企业对电气系统的安全可靠和稳定高效方面的要求越来越高，化工企业的特点是高温、高压、易燃、易爆，化工企业是连续性生产，工艺管线错综复杂，生产流程连续不间断。电气系统运行环境要求严格，电气设备运行环境温度一般以（25±5）℃，相对湿度40%-70%为宜，并采取必要的降温、除湿、防尘、防潮措施。电气系统一旦出现晃电、停电、漏电和操作不当等不正常现象，将会引起有毒有害的气体、可燃性油气的泄露，或引起火灾、爆炸事故，造成工艺设备损坏、报废等严重后果，因此化工企业电气系统的设计原则就是保证化工电气设备的安全可靠和稳定高效的运行。

二、安全可靠性和稳定高效性问题

1、化工企业装置的安全运行离不开供电系统的安全可靠性和稳定高效性，在设计之初，设计者受到化工企业资金、沟通交流、施工队伍专业素质等多种因素的限制，对电气系统设备及材料不能全面掌控和把关，同时，装置空间狭窄，卫生环境恶劣，一旦受到资金、环境和人为影响，决策者往往会压缩电气系统建设的预算，这必将使电气系统的安全可靠性和稳定高效性大打折扣，这种因安全可靠性和稳定高效性运行不佳使电气系统瘫痪崩溃而导致化工企业装置爆炸、火灾、泄露等重大安全事故的案例，在国内各大化工企业普遍存在。

2、不同的化工企业、设计单位和设计人员对电气系统的设计要求的理解有所不同，其安全可靠性和稳定高效性问题的结果也会大不相同，有时即使电气系统的设计符合了规范要求，但是并不等于该设计方案的安全可靠性和稳定高效性完全符合化工企业装置的安全标准化要求，作为化工企业的负责人，对下属装置的管理使用者，如何协调电气系统设计单位技能满足规范要求，又能保证化工企业装置电气系统的安全可靠性和稳定高效性运行，满足化工装置的生产要求，同时具有高度的责任心，与化工企业安全员进行充分的交流与沟通，从而就电气系统设计达成一致性意见。对于不同的化工企业项目，其电气系统的要求和条件各不相同，化工企业一般分为精细化工和石油化工，设计结果的差异影响化工企业生产装置的运行效果。

三、根据电压等级选择合理的供电方案

1、化工企业用电的负荷等级分为三种：①单电源供电：一般性普通负荷，如员工生活、办公用电、非生产性负荷用电等，属于三级负荷。②二级负荷供电：是装置设备用电，如果停电或晃电，可导致化工企业减产、停产，造成设备故障。③一级负荷供电：化工企业装置内的大型运转设备和大型仪器用电，如压缩机、冷冻机、空压机、鼓风机、引风机等，晃电或停电时，可导致装置及设备损坏或报废等，设备损坏或报废时，可能间接导致有毒有害气体、油气的泄露，从而引起火灾和爆炸等重大安全事故的发生。

2、建议化工企业电气系统总体设计方案，全部按照一级负荷进行设计，因为化工企业装置大部分属于连续性生产，虽然二级负荷晃电及停电时不会造成危险，化工企业为确保完成加工任务保证连续生产，会在停车后进行开车操作，开车过程中的经济损失是巨大的，解决的方法是选用UPS电源或蓄电池配备EPS电源。如果化工企业电气系统短时间停电，可以快速启动发电机组作备用电源。由两个电源供一级负荷，当其中一个电源出现故障时，另一个电源不会同时出现故障。二级负荷又两个回线路供电，当负荷很低或区域出现供电困难时，可以用一回6KV或以上专用电缆、架空线路进行供电。

3、要引起化工企业电气系统设计人员高度重视的问题是，在很多情况下，化工企业供电区域内只存在一个区域供电所，而双电源供电并不是双回线供电，供电所电源往往不一定是真正的双电源，双电源必须是由两个独立的电源进线才是双电源。另外，现在大多数的化工企业具备自己的热电厂，热电厂的发电机就是一个独立的电源。但前提是，特殊负荷要设置应急发电机。应急发电机可以在外部电源和热电厂的发电机同时出现故障时，保证化工企业装置的基本安全。

四、防雷防静电接地要求

1、防雷要求。化工企业有火灾爆炸危险的装置，当设备储罐、建筑物和电气设施在露天条件下，应设防雷装置进行保护，严防感应雷、入侵雷和直击雷。

2、防静电要求。在化工企业高压易爆场所，静电容易引起火灾或爆炸，场所内的静电导体应该接地，接地的电阻值一般不大于100Ω。化工企业应该在装置内设置静电消除器，设置个人静电防护品，同时，根据自身生产特点配置静电检测仪表和仪器。在重点防爆和防火区域的进口。

五、采用交流变电技术

化工装置内目前使用大量风机、机泵、压缩机等设备。采用交流变电技术，对这些设备的转速进行控制，取代传统的设备出口调节阀，控制设备出口的流量从而控制装置的工艺参数，不但能够节约大量电源，同时较大提高运转设备的运行可靠性和平稳性，从而延长了整个装置的长周期运行。

六、结语

电气系统是化工企业生产和发展的基础动力，影响着整个企业的生产，充分提高电气系统的安全可靠性和稳定