普光气田集气站场供电系统设计方案可靠性分析

2014-08-15李廷国吴振亚何玉英徐向辉中原油田普光分公司采气厂四川达州636156

化工管理 2014年8期

李廷国吴振亚何玉英徐向辉（中原油田普光分公司采气厂四川达州 636156）

一、概述

普光气田作为高含硫化氢气田，采输的天然气中含有15%左右H2S气体，一旦发生泄漏事故，将导致重大安全事故，引发严重的社会影响。因此，为了保证采输气作业的安全可控，普光气田设计时，采用了SCADA系统等进行实时监控。该系统内火气管理系统及紧急关断系统保证了气田随时处于受控状态。因此，保证站内各个关键系统设备可靠、平稳供电是关系到站场生产能否平稳运行的关键。

二、用电负荷分类

集气站采用了SCADA系统监控气井生产、各个系统设备及仪表安全、可靠、平稳运行；设置了井口控制柜及加热炉，同时在放空管线及输气管线上设置了自动放空阀及紧急关断阀，还有安全仪表系统、火气系统等安保系统；在火炬塔底安装了双电源回路的火炬点火盘，随时对火炬火焰进行检测，并在需要时及时多次重新点火；同时配置了视频监控系统，各系统24小时运行。以上各系统均属于一级负荷。其他如缓蚀剂加注撬块、甲醇加注撬块，火炬分液罐罐底泵等撬块设备属于二级负荷，其余为三级负荷。一、二级负荷设计为50kW左右。

三、供电电源

1.主电源

普光气田各集输站场均分布在野外山区，主电源引自站外的35KV高压输电线路。主电源进入站场后先经过高低压配电室内的35kV高压环网柜、再由容量为35/0.4kV 125kVA的干式变压器进行降压后进入低压配电柜，最后由低压配电柜的各个回路分别给站内的各个负荷供电。

2.备用电源

集气站内安装有一台额定输出功率66kW的燃气发电机组作为备用电源，当市电检维修或者故障停电时，经低压配电柜内的双电源自动切换装置自动或者手动切换到发电机组供电回路，由发电机组运行给站内的主要负荷供电。

3.应急电源

集气站内安装有两台IP 30kVA并联热备冗余的不间断电源UPS装置，单台备用时间为30分钟，主要是给站内一、二级负荷供电，当主电源（市电）发生故障或者停电时，为了保证生产正常运行，UPS靠电池放电给一、二级负荷供电。另外，在主电源和备用电源切换过程中（切换时间约20秒），UPS作为不间断电源保证一、二级负荷不掉电，起到了应急保安电源的作用，如果一、二级负荷瞬间掉电就会发生站场一级或者二级关断事故，导致关井停产事故，影响正常生产。

4.双电源自动切换装置

在低压配电柜内设计有一套双电源自动切换装置。正常情况下，主电源和备用电源一用一备，当主电源进行检维修或故障停电时，双电源自动切换装置控制器就会立即发出起动发电机的信号，发电机组在设定的时间内（10s左右）自动启动，然后在设定的时间内（10s以内）自动加载，负载自动转向发电机组供电回路供电。当主电源恢复正常时，若双电源控制器选择开关处在自动位置，当双电源自动切换装置控制器检测到主电源信号时，按照市电优先的原则，就会立即发出信号迅速切换到市电供电回路供电。

5.各级用电负荷的供电措施：

①站内一、二级负荷用电由两台并联热备冗余的30kVA不间断电源装置UPS供电，UPS电源的优点是：1）稳压；2）稳频；3）重要负载供电的不间断性。同时，在达到规范要求的前提下，为了保证SCADA供电的安全、可靠性，为防止UPS输出故障，又从低压配电柜引一路电源至SCADA机柜作为SCADA系统备用电源。

②三级负荷由市电供应，集输站场内三级负荷主要有室内照明、厂区照明、空调等生活设施。

四、对本方案的可靠性分析

集气站供电的可靠性分析：当市电供电中断时，站场一、二级负荷暂时将由UPS装置供电，同时双电源自动切换装置在设定的时间内将负载切换至发电机回路供电，保证正常生产。如燃气发电机无法正常启动或启动后电源不稳定，一、二级负荷将由UPS装置供电，暂时保证集气站场的正常生产。如果UPS出现故障关机，SCADA系统由备用电源供电，可保证集气站场不会因SCADA系统断电而关断。