24250仪表供电设计规定标准HG T 20509-2000.pdf
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1、中华人民共和国行业标准 仪 表 供 电 设 计 规 定 D e s i g n C o d e f o r I n s t r u m e n t P o w e r S u p p ly S y s t e m HG/ T 2 0 5 0 9 一2 0 0 0 主编单位: 中国成达化学工程公司 批准部门: 国家石油和化学工业局 实施日期: - 00一年六 月一 日 1 总则 1 . 0 . 1 本规定适用于化工装置测量和控制仪表的供电 设计, 不适用于仪表修理车间 的供电设计。 1 . 0 . 2 相关标准如下: H G / T 2 0 6 6 4 化工 企 业 供 电 设 计 技 术 规
2、定 H G / T 2 0 6 3 6 . 4 自 控 专 业 与 电 气专 业的 设 计 分 工 G B 5 0 0 5 8 爆炸 和 火 灾危 险 环 境电 力 装 置 设 计 规 范 G B 5 0 1 7 4 电 子 计 算 机房 设 计 规 范 在执行本规定时. 尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 6 9 2 仪表供电 范围、 负荷等级与电源类型 2 . 1 供电 范围 2 . 1 . 1 5 2 . 1 . 2 1 2 2 . 1 . 3 仪表及自动化装置的供电, 包括: 常规仪表系统; D C S , P L C 和监控计算机等系统; 自 动分析仪表; 安 全联锁系 统( S
3、a f e t y I n t e r l o c k S y s t e m 简称S I S ) ; 工 业电视系统。 仪表辅助设施的供电, 包括; 仪表盘( 柜) 内照明; 仪表及测量管线电伴热系统。 其它 自动化监控系统的供电。 2 . 2 负荷等级 2 . 2 . 1 按 化工企 业供电设计技术规定 ( H G / T 2 0 6 6 4 ) 划分用电负荷等级的规定, 仪 表用电负荷可分为两个等级, 即有特殊供电要求的负荷和三级负荷。 注: 化工企业供电 设计技术规定 ( H G / T 2 0 6 6 4 ) 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
4、求, 将用电 负荷划分为四 个级别的负荷, 即一级负荷、 二级负荷、 三级负 荷以及有特殊供电要求的负荷。 2 . 2 . 2 在大多数情况下, 仪表用电负荷属于有特殊供电 要求的负荷。这类负荷在电源 中 断后会打乱生产过程, 造成设备损坏和人身伤害事故, 并造成经济损失, 需要设置紧 急电源。 2 . 2 . 3 在 少数情 况下, 仪表用电负 荷属于三级负荷。这类负荷在电 源中断后不会打乱 生产过程, 不会造成设备损W l f fl 经济损失, 不需设置紧急电源。 1 7 0 2 . 3 电 源类型 2. 3 .1 2. 3 . 2 源。 2 . 3 . 3 仪表工作电源按仪表用电负荷的需
5、要可分为不间断电源和普通电源。 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 仪表用电负 荷属于三级负荷时, 仪表工作电源 可采用普通电源。 1 71 3 仪表电源质量与容量 3 . 1 电源质且 3 . 1 . 1 普通电源质 量指标如下: 1交流电源 电压: 2 2 0 V士1 0 %; 频率 : 5 0士 1 H z ; 波形失真率: 小于 1 0 %。 2 直流电源( 直流电 源箱或直流稳压电源提 供) 电压: 2 4 士1 V ; 纹波电压: 小于5 %; 交流分量( 有效值) : 小于 1 0 0 m v o 3电源瞬断时间应小于用电设备的允许电源瞬断时间;
6、 4电压瞬间跌落 : 小于2 0 %。 3 . 1 . 2 不间断电 源质量指标如 下: 1交流电源 电压 : 2 2 0 V士 5 %; 频率: 5 0 士 0 . 5 H z ; 波形失真率: 小于 5 %。 2 直流电源 电压: 2 4 士 0 . 3 V ; 纹波电 压: 小于0 . 2 %; 交流分量( 有效值) : 小于4 0 m V o 3 允许电 源瞬断时间: 3 m s ; 4电压瞬间跌落 : 小于 1 0 %。 1 72 3 . 2电源容f 3 . 2 . 1 仪表电源容量应按仪表耗电 量总和的1 . 2 一 1 . 5 倍计算。 . 2 . 2 用于D C S , P L
7、 C , S I S 等系统的不间断电源容量可按各系统用电 量总和的1 . 2 - 1 . 2 5 倍计算, 如果考虑备用, 则按1 . 5 倍计算。 1 7 3 4仪表电源的配置 4 . 1电源配置原则 4 . 1 . 1 仪表电源质量应高于仪表、 自 动化装 置对电源质量的要求, 即电 源的电压、 交 流电源的频率与波形失真、 直流电源的 纹波电 压、 电源瞬断时间、 电源瞬间跌落等指标 应优于用电仪表的要求。 4 . 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。 4 . 2 普通电源 4 . 2 . 1 1 2 3 4. 2 .
8、2 在下列几种情况下仪表电源可采用普通电源: 无高温高压、 无爆炸危险的小生产装置及公用工程系统; 采用气动仪表且未设置信号联锁系 统的生产装置; 一般的分析监视系统。 仪表电源采用普通电源时, 电气供电可采用单回路或双回路供电。 4 . 3 不间断电源 4 . 3 . 1 5 4 . 3 . 2 在下列几种情况下仪表电源宜采用不间断电源: 大、 中型化工生产装置、 重要公用工程系统及辅助生产装置; 高温高压 、 有爆炸危险的生产装置; 设置较多、 较复杂信号联锁系统的 生产装置; 采用 D C S , P L C , E S D等执行监控的生产 装置; 大型压缩机、 泵的监控系统。 仪表电源
9、采用不间断电源时, 电气供电 应采 用静止型不间断电源装置( U P S ) . 1 7 4 4 . 4 两种电源的同时配置 4 . 4 . 1 对于某些工程项目, 为了 降低U P S 的容量, 仪表电源可按不同要求分别采用不 间断电源和普通电源。 4 . 4 . 2 当两种电 源同时采用时, 不能将两种电源并联运行。 1 7 5 5 供电系统设计与设计条件 5 . 1 供电系统的设计原则 5 . 1 . 1 方案。 5 . 1 . 2 1 2 3 4 5 . 1 . 3 供电 系统设计应按本规定2 , 3 , 4 章的条款制订先进合理、 安全可靠的 供电 设计 供电系统设计应满足下列 一般
10、要求: 同一控制系 统应采 用同一电源 供电; 当采用 D C S 时, 变送器宜由 D C S 供电; 采用交流供电时, 应考虑仪表系统启动时的冲击状态保护措施。 仪表电 源系 统应有电气保护和正确的接地。 重要安全联锁系统的供电应满足下列要求: 重要安全 联锁系统的电源单元, 应考虑冗余措施; 电 磁阀电源电压宜采用2 4 V 直流电或2 2 0 V 交流电, 且应考虑以 下要求: 重要安全联锁系 统的直流电磁阀宜由 冗余配置的直流稳压电源供电或由 直流U P S 供电。电源 容量应按额定工作电 流的1 . 5 一 2 倍考虑; 重要安全联锁系统的交流电 磁阀 宜由 交流U P S 供电。
11、 电磁阀 正常带电时, 电 源容量 可按额定功耗的1 . 5 一 2 倍考虑; 电磁阀正常不带电时, 电源容量可按额定功耗的2 一 5 倍考虑。 3 可燃气体和有毒气体检测系统, 在停电后仍需持续一段时间监测时, 宜采用 U P S 供电。 5 . 2 普通电源供电系统 5 . 2 . 1 按用电 仪表的电源 类型、 电 压等 级设计供电系 统, 供电系统可按需要采取三级 或二级供电。 5 . 2 . 2 在三级供电系统中 设置总供电箱、 分供电箱、 仪表开关板; 在二级供电系 统中 设置总供电箱、 分供电 箱。 5 . 2 . 3 保护电 器的 设置, 应符合下列规定: 1 7 6 1 总供
12、电 箱设输人总断路器和 输出分断路器; 2 分供电 箱输人端设总开关, 不 设熔断器, 输出端设输出 开关及熔断器, 直 流电只 对 正极设熔断器; 3 仪 表开关板不设输人总开关、 熔断 器, 对交流电 输出端分别设双刀开关, 并对相 线加熔断器; 对直流电输出端正极设单刀开关、 熔断器, 但当负极浮空时, 输出端 应采用 双刀开关。 5 . 2 . 4 各种开关和保护电 器的 保护特性应符合7 . 2 节的规定。 5 . 2 . 5 属于三级负荷的现场仪表的 供电, 如果单独 供电有困难时, 可由 现场邻近低压 动力配电箱( 盘) 供电。 5 . 2 . 6 直流2 4 V电源宜按用电负荷
13、规模选用直流电 源箱。 5 . 2 . 7 电 气专业提供的每一路仪表电源, 不 论是单回路供电还是双回 路供电, 送至控 制室的每一路供电线路只能是一个回路。 5 . 2 . 8各仪表盘内的仪表开关板, 宜留有至少 1 0 %备用回路, 各分供电箱宜留有至少 2 0 %备用回路。 5 . 3不间断电源供电系统 5 . 3 . 1 不间断电 源对D C S , P L C , S I S 和监控计算机等系统供电时, 可采用二级供电方 式, 即设 置总供电箱和分供电箱。 5 . 3 . 2 不间断电源由电 气专业提供时, 总供电 箱可由电 气专业负责一级 配电设计, 自 控专业提交设计条件。总供
14、电箱可安装在控制室。 5 . 3 . 3 U P S 由D C S 供货厂 商成套提供时, 自 控专业负责总供电箱和分供电箱 设计, 总 供电 箱和 分供电箱可合用一个配电柜( 盘) 。 5 . 3 . 4 保护电器的 设置, 应符合下列规定: 1 总供电箱设输人总断路器和输出分断路器; 2 分 供电箱设输出断路器, 输人端不设保护电器。 5 . 3 . 5 各 种开关和保护电器的保护特性应符合7 . 2 节的 要求。 5 . 3 . 6 分 供电箱宜留有至少2 0 %的备用回 路。 5 . 4电源设计条件 5 . 4 . 1 按 自 控专业与电气专业的设计分工 ( H G / T 2 0 6
15、 3 6 . 4 ) 的 规定, 仪表总电源 1 7 7 ( 包括普通电源总电源和不间断电源总电源) 由 电气专业负责设计, 自 控专业提条件。 当 不间断电源 装置随仪表系统成套供货时, 电气专业只负责提供输人电 源。 5 . 4 . 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( k V A ) ; 其中 普通电 源( k V A ) 不间断电源( k V A ) 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 不间断电源的供电回路数; 6 不间断电源蓄电池备用时间( 分) ; 7 电
16、 源瞬断时间 要求; 8 现场仪表单独 供电电源; , 现场仪表及管 线的伴热电源。 5 . 4 . 3 除随机大容量U P S 及电 动执行机构可能需要电 气专业提供交流3 8 0 V电 源外, 一般情况下, 电 气专业提 供的普 通总电源和不间 断总电源 不宜采用交流3 8 0 V供电。 1 78 6电 源装置的选用 6 . 1 交流不间 断电 源装里( U P S ) 6 . 1 . 1 当U P S 由自 动化装置( 如D C S ) 成 套供货时, 自 控专业负责U P S 的选型设计。 6 . 1 . 2 l O k V A以 上的大容量 U P S , 宜单独设电源间; l O
17、k V A 及 l O k V A以下的 小容量 U P S , 可安装在控制室机柜间内。 6 . 1 . 3 U P S 的 技术指标应符合下列要求: 1 输人参数 输人电压 三相3 8 0 V 士 1 5 %或单相2 2 0 V :t 1 5 % 输人 频率5 0 t 2 . 5 H z 2 输出参数应符合 3 . 1 . 2 条的规定; 3 过载能力大于或等于 1 5 0 %( 在5 s 之内) 。 6 . 1 . 4 2 0 k V A以下的供电 宜采用单相输出。 6 . 1 . 5 后备电 池的 选择应符合下列 规定: 1 后备供电时间( 即 不间断 供电时间) : 1 5 一 3
18、0 m i n ; 2 充电性能: 2 小时 充电至额定容量的8 0 %; 3 宜采用密封免维护铅酸电 池, 也 可采用锅镍电 池。 6 . 1 . 6 U P S 应具有故障报警及保护功能。 6 . 1 . 7 U P S 应具有变压稳压环节。 6 . 1 . 8 U P S 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 允许电源瞬断时间。 4 U P S 的 平均无故障工作时间 ( M T B F ) 不应小于5 5 0 0 0 h ( 带自
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