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1、天然气工程液化厂项目自动控制及仪表设计方案1.1 设计范围自动控制系统设计范围包括主体工艺装置、辅助生产设施和公用工程的检测、控制及安全联锁保护。主体工艺装置包括：分子筛脱碳脱水装置、再生气脱水装置、液化及冷剂循环装置、冷剂储存装置、BOG压缩增压装置、再生气压缩增压装置、LNG罐区及装车设施；配套辅助及公用设施包括：火炬及放空系统、锅炉及导热炉房、循环冷却水系统、给水系统、污水收集事故应急池系统、燃料气系统、空气氮气站、LNG加气站、CNG加气站和分析化验室等。 公用工程主要包括制氮系统、仪表空气系统、采暖锅炉、循环水及消防水系统。1.2 设计依据过程测量与控制仪表的功能标志和图形符号 （H
2、G/T20505-2000）石油化工自动化仪表选型设计规范 （SH3005-1999）石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 （GB50493-2009）石油天然气工程可燃气体监测报警系统安全技术规范（SY6503-2008）石油化工仪表管道线路设计规范 （SH/T3019-2003）石油化工分散控制系统设计规范 （SH/T3092-1999）石油化工仪表接地设计规范 （SH/T3081-2003）石油化工仪表供电设计规范 （SH/T3082-2003）石油化工仪表供气设计规范 （SH3020-2001）石油化工控制室和自动分析器室设计规定 （SH3006-1999）石油化工安全仪表系统设
3、计规范 （SH/T3018-2003）油气管道仪表及自动化系统运行技术规范 （SY/T6069-2005）工业计算机监控系统抗干扰技术规范 （CECS81:1996）国家中国石油化工集团公司颁布的其它有关规范和设计规定1.3 自动控制水平全厂设置一个中央控制室，配备一定的生产管理和操作人员，采用集散型控制系统DCS（Distributed Control System）和紧急停车系统ESD（Emergency Shutdown Diagram），对工艺装置、辅助生产设施等进行集中监视、控制和安全联锁保护，对工艺流程、工艺参数进行显示报警。同时在容易出现天然气泄漏和火灾的场所设置火焰和气体检测报
4、警系统 FGS（Fire Gas Detecting and Alarming System）。DCS系统主要用于过程控制，具有通用性强、控制功能完善、集中操作、人机界面好等特点。紧急停车系统ESD 和FGS独立于过程控制，完成全厂的安全保护功能。DCS通过对外通信接口，可将厂区的运行参数上传至ZZZ监控中心。建成后的自动控制系统能实现以经济效益为中心的科学调度，以安全生产为前提的管理模式。1.4 控制系统设计说明1.4.1 概述本着“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则，全厂采用集中监视、分散控制的方式。集散控制系统 (DCS) 和紧急停车系统 (ESD)将提供工艺变量控制、阀门切
5、断，监视压缩机等重要设备的状态、并记录工艺参数和报警状态，保证生产装置的整体高度安全和工艺性能。生产装置、公用工程及辅助系统的自动化水平达到国内先进水平。原料气过滤、计量、调压单元、天然气净化单元、天然气液化单元、LNG储存、装车区共设一套分散型控制系统（DCS）和一套紧急停车系统（ESD），并置于中央控制室内。LNG生产装置仪控系统由DCS测控系统、紧急停车系统（ESD）及火灾检测报警系统（FGS）组成；公用工程成套设备由其自带的控制系统控制，通过通讯线路和DCS系统连接，报警、故障等重要信号通过硬线连接到DCS系统进行显示。1.4.2 DCS系统DCS系统是LNG生产装置的重要组成部分，能
6、有效地监控LNG 生产装置的生产过程，根据工艺流程的需要，配备各种仪表及自控装置监控天然气液化设备各部机的工艺参数，并实现各主要阀门的自动控制或遥控操作，以及必要的联锁保护措施，以实现天然气液化生产装置长期安全稳定可靠运行。仪控系统采用以中控室DCS系统控制为主、机旁柜显示监控相结合的原则。满足工艺过程的数据采集、过程控制、逻辑运算和快速联锁控制功能。DCS系统实现工艺参数的显示、趋势记录、历史事件记录、报警、控制、打印、制表及流程图画面动态显示等功能。工艺过程所有常规控制或逻辑控制均由DCS系统完成，当工艺参数越限时，能记录、显示、打印并报警。应有足够的能记录半年以上历史数据的磁介质存储空间
7、，并具有可扩充外部存储设备的功能，当数据发生丢失及磁介质剩下10%空间时应有报警。DCS系统的CPU及通讯总线负荷率控制在设计规定的指标之内并留有20%裕度，主系统与外系统通讯负荷率不大于50%，通讯速度不低于1Mb/s，有长距离通讯能力；控制器的中央处理器、通讯、电源等主要部件具有1:1冗余配置，重要I/O点应考虑非同一板件的冗余配置，每个I/O机架应有20%的在线备用量；系统电源备用电源的切换时间小于5ms（应保证控制器不能初始化），系统电源故障应在控制室内设有独立于DCS系统之外的声光报警；进入DCS系统的测控信号电缆采用屏蔽电缆；紧急停车按钮配置与DCS系统分开；DCS系统过程接口的备
8、用点数为实际设计点数的1015%，输入输出卡件插座（位）的备用空间为1015%。1.4.3 ESD系统独立设置的ESD系统是在发生事故的情况下确保人员和生产设施的安全，防止环境污染，将事故造成的影响限制到最小。将ESD 系统设计成生产过程中最关键、最稳固的最后一道安全防线。系统的关断逻辑由紧急关断系统来实现。ESD 通过对生产过程中的关键参数（压力、温度、液位、流量的上上限或下下限开关）过程工作状况进行连续监视，检测其相对于预定安全操作条件的变化。当所检测的过程变量超过其安全限定值时，ESD 系统立即对生产设备进行操作，也就是对生产设备实施自动关断，力争将生产过程设置成安全的状态，把发生恶性事
9、故的可能性降到最低程度，保护人员、生产设备、周边环境的安全。ESD 系统设计成故障安全、容错型自动化系统。紧急关断系统的设计原则应确保：某一级别的关断指令均不能引起较高级别的关断，只能引起本级及所有较低级别的关断。装置关断后只有手动复位后才能恢复生产。ESD 系统及其部件的安全等级应达到SIL3。根据工艺要求及安全等级，本装置独立设置的紧急停车及安全联锁系统(ESD)，完成装置内等级高的安全联锁，以保证装置的人员及设备安全。ESD系统分为三级，即全厂停车联锁、工艺停车联锁和单元停车联锁。ESD采用可编程的冗余和容错型的逻辑控制器系统 ，设计为故障安全型,即正常时带电,失电时ESD 动作。用于
10、ESD 系统的电磁阀也应是长期带电工作的故障安全型 。紧急关断系统关断级别的划分：紧急关断系统分为三级：a.一级关断（ESD-1）为全厂关断及火灾关断。该级关断级别最高。工厂内发生重大事故或严重火灾时被触发，根据大量的站内监测信号和数据通讯中断信号判断。关闭所有的有效设备，即除应急支持系统（延时关断）、仪表风系统外全部关停。此级关断只能由工厂的主要负责人或其指定的人员手动启动。一级关断手动按钮应有明显的标志或警告牌。b.二级关断（ESD-2）为工艺关断。该级关断由主电源、仪表风等公用系统故障或生产系统的重要装置故障引起。此级关断只能由工厂的主要负责人或其指定的人员手动启动。二级关断手动按钮应有
11、明显的标志或警告牌。二级关断为不泄压关断。c.三级关断（ESD-3）为单元关断。该级关断由单元单个设备故障或极限报警引起。此级关断仅关断故障设备，而不影响其他设备的正常操作。可以自动联锁启动，也可以人工手动启动。1.4.4 FGS系统 FGS系统对工艺装置区及附近区域进行早期的火焰、可燃气体泄露的检测，并通过声光报警指示发生的区域。在工艺装置区设置探测装置，主要监测仪表有可燃气体浓度探测器、火焰探测器及手动报警按钮等。其启动报警系统并产生消防联动和装置的紧急停车，同时将经过确认的报警信号传送到全厂消防控制中心。1.4.5 仪表选型仪表选型具有高可靠性并满足精度要求；爆炸危险区内选用和爆炸、火灾
12、危险环境等级相适应的仪表，防护等级不低于IP65；在天然气有可能泄漏的地方设置天然气检测报警器；在可能出现火灾的地方设置火焰探测器；仪表应满足工艺的各种温度和压力等级要求。1.4.6 中控室中央控制室位于安全区的中控楼，中央控制室除包括控制室（操作室、机柜室）、计算机室外，还设置必要的辅助房间，如操作人员交接班室、仪表值班室、卫生间、办公室、维修间等。控制室内将安装DCS、ESD、FGS系统机柜、操作台、打印机、ESD系统的辅助操作台、工程师站、操作员站等。控制室的面积为240平方米左右，层高大于3.3米，操作室、机柜室铺设防静电地板。操作盘面及操作台台面处照度不低于300lx，盘后区不低于2
13、00lx；冬季宜保持在1820，夏季宜保持在2530，相对湿度宜保持在40%70%。进线方式采用电缆桥架，由控制室北侧进入防静电地板下。1.4.7 供电电源与接地供电电源指标和接地：交流电源电压：220V10%,频率：501Hz，波形失真率：小于10%；直流电源电压：24V1V。中央控制室接地系统采用联合接地，接地电阻小于1欧。同时应满足DCS厂商提出的接地要求。1.4.8 仪表气现场仪表空气用量约为200Sm3/h，压力0.4MPa 0.7MPa，正常输出压力为0.5 MPa左右，在空压机故障时，须保证30分钟的供气量。气源质量要求：仪表用空气含尘粒径不大于3m，含尘量应小于1mg/m3，油
14、份含量应小于10mg/m3以下,露点温度40。1.4.9 控制电缆控制系统所有电缆采用计算机专用双绞电缆，根据信号的类型选用分屏蔽和分屏蔽总屏蔽的结构。所有电缆由控制室经电缆桥架敷设到工艺装置区，后穿金属保护管到防爆接线箱（对成套工艺装置）、现场测控仪表。在金属保护管和防爆接线箱（对成套工艺装置）、现场测控仪表之间加防爆挠性管保护。电缆应满足安全栅及变送器的性能要求；在桥架敷设中，仪表供电电缆、仪表信号电缆应用金属隔板隔开；户外有缆线连接的测控仪表，均在控制室侧加装浪涌保护器(SPD)；本安型测控仪表除加浪涌保护器(SPD)外，另加安全栅；或直接采用带浪涌保护器(SPD)的安全栅。信号电缆屏蔽
15、层应在控制柜侧接地，仪表电缆汇线槽、仪表盘、电缆保护管和接线箱等应安全接地；取压管采用142mm不锈钢管，气源支线采用镀锌钢管（SC20/SC15）,气动信号管采用81mm不锈钢管（316SS）。1.4.10 仪表伴热对需要伴热的仪表测量管采用自限温伴热带电伴热。1.5 控制系统构成LNG工厂控制系统采用集散型控制系统，包括：过程测控系统、紧急切断等系统。整个系统的CPU、通讯、电源及数据总线均采用冗余方式。 1.5.1 集散型控制系统（DCS）DCS系统通过对LNG工艺装置生产过程进行连续动态监测和控制，使整个LNG装置安全稳定连续生产。DCS系统在结构上分为过程控制器和操作员站（工程师站）
16、。过程控制器由I/O控制站（PM）、通讯接口模块（CM）和网络接口模块（IM）等组成。过程控制器通过智能型过程I/O硬件、连接端子及必要的信号处理，完成连续的、离散的、顺序的控制及数据采集功能。作为人机接口的操作员站（工程师站）包括主机、键盘、打印机、显示器等，操作员站显示各种动态工艺画面及进行一些必要的手动操作；工程师站用来进行程序的编制、组态及高级测控参数的修改，在级别上高于操作员站。系统组件（过程控制器、操作员站、工程师站）之间通过高速通讯总线进行通讯，系统中的全部数据更新周期至少1次/秒、重要数据更新周期不低于10次/秒。整个系统的CPU、通讯、电源及数据总线均采用冗余方式。系统由三台
17、操作站（其中一台兼作工程师站）一个控制站、二个机柜、二个安全栅柜组成。系统的操作员站与控制站之间为1:1冗余的100M工业以太网。 三个操作站实现整个系统的状态监视、控制操作、数据管理功能，通过设置密码限制不同级别人员操作。操作员站之间互为备用，只要任一台操作员站正常，即可完成全部操作功能。其中任一台操作站兼工程师站，同时完成系统组态、程序开发、数据库及画面的编辑和修改工作。1.5.2 紧急关断系统（ESD）ESD系统由工程师站（操作站）、ESD机柜组成，柜内安装GMR或TMR多冗余容错控制器。其内有I/O模块、逻辑控制器、检测及执行部件等。另设一台ESD辅助操作台。LNG工厂的ESD系统设置
18、为事故安全型。和DCS系统之间通讯联络，报警信号通过硬线连接进入DCS系统。1.5.1 火灾检测报警系统（FGS）FGS 系统由操作站、机柜组成，柜内安装I/O模块、逻辑控制器、报警、联锁部件、触摸屏、电源等。和DCS系统之间通讯联络，报警线号通过硬线连接进入DCS、ESD系统及消防控制系统。1.6 主要仪表控制系统选型1.6.1 DCS系统选型国外公司如Honeywell、横河等均有不同档次的DCS系统产品；国产DCS系统符合国情，应用较多的是新华XDPS-400+、浙大中控JX-300X等,性能上各有优势，性能价格比也各有不同。可在实施时根据资金状况选择国内外知名品牌的产品。DCS系统必须
19、至少满足下述要求：1) 工程师站、操作员站计算机系统：P5/3.0G/1GRAM/200GHDD、21”LCD、键盘、鼠标、轨迹球。2) 过程控制器中的I/O卡能直接处理或接受：1. 模拟量输入类：热电偶（K、E、R、S、B等分度号）、热电阻（RTD）、420mA、带配电功能的420mA、DC电压信号；2. 数字量输入类：标准数字量、事件顺序信号、脉冲信号、接点信号；3. 模拟量输出：420Ma4. 数字量输出：接点容量24VDC/0.5A。过程控制器的连续控制至少提供以下算法：各种PID控制、开方/平方、加/减/乘/除四则运算、分段线性化、超前/滞后、延时、高/中/低选择、变化率限制、流量补
20、偿运算、累计/平均、采样和保持、用户自定义的功能块、硬软操作器接口。离散控制至少提供以下算法：开关控制、与/或/非逻辑控制、计数/计时、用户自定义的功能块。1.6.2 ESD系统选型在石化行业应用较多的是美国TRICONEX生产的TICON三重化冗余控制器(TMR)，GE-Fanuc公司生产的90-70 PLC,也属于三重化冗余控制器(GMR)，且都通过了安全机构的认证。实施时可选择以上厂家或其它国内外知名品牌产品。1.6.3 DCS系统的UPS选型法国梅兰日兰公司或西门子-克劳瑞德公司的产品或其它国内外知名品牌， 220VAC，40KVA、60分钟后备。1.6.4 FGS系统选型控制器及模块
21、选用西门子S7-300系列PLC。检测部件选用智能型可燃气体探测器和智能型火焰探测器。1.6.5 自控及仪表的其它选型变送器可采用ROSEMENT、SIEMENS、川仪EJA或成都中阳等其它国内知名品牌的CS智能变送器,本安型Ex ia IIC4或隔爆型Exd II CT4，防护等级不低于IP65，适合环境温度4580，精度优于0.3级。 调节阀可选用浙江富阳恒达、无锡工装、无锡卓尔、成空阀门或其它国内知名品牌产品，带手轮、过滤减压阀及隔爆电气阀门定位器等，防护等级不低于IP65；分子筛干燥系统切换阀门可选用进口产品。 两位三通、两位五通电磁阀选用国内外知名品牌的产品，如ASCO产品，隔爆型。
22、防护等级不低于IP65。 测温元件根据设备和管道的具体情况选用Pt100隔爆铂热电阻(IP65)或铂热热电阻的一体化温度变送器。 流量测量原则上采用标准孔板或GKF系列高级阀式孔板节流装置（高级孔板阀），可在不断流的情况下更换或清洗孔板。也可根据具体介质情况选用金属管转子流量计、容积式流量计、电磁流量计、质量流量计、靶式流量计、超声波流量计、旋涡流量计等流量仪表。 物位仪表：就地液位指示-选用磁翻板液位计或石英玻璃管液位计；远传液位仪表测量可使用电浮筒液位变送器、磁致伸缩液位计、电容式、超声波等其它液位仪表。输出420mA信号。24VDC电源，采用西门子或菲尼克斯产品。循环水及消防水系统水池设
23、置静压式液位变送器测量水位；循环水管道设置就地温度、压力表、测温元件、压力变送器、电磁流量计，信号进入DCS系统。补水采用就地水表进行计量。制氮系统、仪表空气系统、采暖锅炉自带控制系统，其工作状态通过通讯线路和DCS系统连接。空气系统管道设置压力变送器，其信号进入DCS系统。1.7 DCS、ESD系统I/O点汇总1.7.1 DCS系统I/O点汇总下表为DCS系统I/O清单（表中为初步的I/O点数，以施工图完成时的实际I/O点数为准）。项目点数AI106AO27DI57DO66RTD43RS485口12合计311注： 1.其中DO信号采用外接220V 5A和24V 3A交直流继电器接点输出。2.
24、RTD信号为热电阻信号 PT100 三线制。3.每种通道预留1015%的备用量。1.7.2 ESD系统I/O点汇总下表为ESD系统I/O清单（表中为初步的I/O点数，以施工图完成时的实际I/O点数为准）。项目点数AI：15DI 10DO：继电器输出20合计451.7.3 FGS系统I/O点汇总下表为FGS系统的I/O清单（表中为初步设计的点数，最终以施工图完成时的点数为准）项目点数AI：26DI10DO：继电器输出20合计461.8 仪控系统的主要设备仪控系统设备的具体数量、配置等以最终设计为准1.8.1 控制室（1）DCS系统：主要包括DCS控制站机柜2台安全栅、浪涌保护器柜2面操作台(操作
25、员站、工程师站)3台打印机及打印机台2台（2）ESD系统: 主要包括工程师站1台ESD机柜1台（3）火气系统（FGS）：主要包括操作员/工程师站1台FGS机柜1台（4）UPS电源1套1.8.2 主要就地仪表压力变送器51台弹簧压力表60台电接点压力表1台差压变送器29台标准孔板13台高级阀式孔板取压装置1台磁浮子液位计10台电容液位计2台质量流量计6台铂热电阻（单支）39支铂热电阻（双支）21支 双金属温度计21支气动调节阀27台气动切断阀（附电磁阀、接近开关）40台红外线CO2分析仪 1台露点分析仪2台电磁流量计3台带铂热电阻的双金属温度计2支杆式静压液位计2台螺翼式水表1台智能型可燃气体探
26、测器(天然气)13只智能型火焰探测器2只1.9 主要材料计算机专用分屏蔽总屏蔽电缆65000m电缆桥架500m防爆挠性管350根气源支管1500m1.10 附表附图附图：控制系统方框图 LNG1069-T-ZK-01中控室平面布置图 LNG1069-T-ZK-02气体检测器平面布置图 LNG1069-T-ZK-03附表：仪表索引表 LNG1069-B-ZK-012 供配电2.1 设计范围本设计包括LNG工艺装置、压缩厂房、LNG罐区、汽车灌装站、空压制氮站、循环水系统、消防水系统、中控楼、变电所及锅炉房等项目的变配电、动力、照明、防雷及接地保护的设计。2.2 设计标准和规范供配电系统设计规范G
27、B50052-200910kV及以下变电所设计规范GB50053-9435110 kV变电所设计规范GB50059-923110 kV高压配电装置设计规范GB50060-2008建筑物防雷设计规范（2000年版） GB50057-94爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92低压配电设计规范GB50054-2009电力工程电缆设计规范GB50217-2007工业与民用电力装置接地设计规范 GBJ65-83石油天然气工程设计防火规范 GB50183-2004化工企业照明设计技术规定HG/T20586-96化工企业腐蚀环境电力设计
28、技术规程 HG/T20666-1990化工企业静电接地设计规程HG/T20675-19902.3 电源现状本项目选址在XXX省ZZZ市XXX开发区，建设单位已与供电局初步商定，在距本项目厂区东侧约5公里处的白杨110kV变电所，为本项目预留一个35kV供电间隔。本项目拟从该变电所引入一回35kV架空电源线路，在厂区外设界区杆塔，将架空线改用电缆埋地引入全厂总变电所，以满足全厂用电需要。本项目一期总负荷约为9399.27KVA,上述回路的供电能力应能满足100%的LNG项目负荷要求。2.4 全厂用电负荷根据工艺及各专业条件，全厂用电负荷折算至35kV侧总负荷如下：本项目总计算负荷约：9399.2
29、7KVA。详见表9.4-1、9.4-2。低压负荷（0.4kV）及变压器容量选择（表9.4-1）序号用电设备名 称0.4kV负荷总视在容 量备 注设备功 率需要容量kWkWkVARkVA1MRC液体回收泵373727.75一用一备2BOG压缩机909067.753PSA制氮机组1401401054LNG装车泵4040305丙烷卸车泵7.57.55.6256戊烷洗车泵7.57.55.6257再生气压缩机454533.758空压机组454533.759氮气加热器20201510加气站505037.511锅炉房26026019512车队值班室403617.513循环水系统590590442.514消防
30、泵房370370277.515中控楼130110.553.48216变电所130110.553.48217污水泵站7.57.55.62518停车场606029.0419道路照明302713.06820装置及辅助照明130110.553.48221其它320288139.39222小计2549.524521164.82123电容补偿-36024补偿后2549.22452804.8212580.71cos=0.95选10/0.4kV变压器21600kVA备注：10kV中压负荷及35kV高压负荷（表9.42） 序号用电设备名 称10kV负荷总视在容 量备 注设备功率需要容量kWkWkVARkVA10
31、kV中压负荷1MRC压缩机6300630047252低压负荷(折合到10kV侧)2549.22452804.821310/0.4kV变压器损耗3232160435/10kV主变压器损耗1601608005小计9041.289446489.8216电容补偿 -36007补偿后9041.289442889.82135kV高压负荷135kV侧负荷9041.289442889.8219399.27cos=0.95选35/10kV主变压器212500kVA本工程消防水泵按一级负荷考虑，在厂区消防泵房内设置2台柴油消防泵组和两台消防电泵互为备用动力源。一些特殊负荷如压缩机润滑油泵、电伴热装置、DCS电源、
32、电信和火灾自动报警系统以及事故照明负荷等定为一级负荷。其余部分因负荷相对较小，考虑在站内设置一台小型柴油发电机组作为其应急备用电源。另外站内的信息系统因突然断电可能会造成一定损坏，所以考虑UPS不间断供电电源装置。其余跟生产过程无关的用电负荷按三级用电负荷考虑。2.5 全厂供配电系统2.5.1 供电方案根据全厂负荷大小及总图布置情况，厂区新建一座35kV/10kV/0.4kV总变电所（301），该总变电所将作为全厂的电力负荷中心。厂区各场所布置相对紧凑，考虑到项目环境特点及运行维护方便，总变采用户内布置，占地面积也相对较小。本着运行安全可靠、操作灵活的原则，35kV系统、10kV系统及0.4k
33、V系统采用单母线分段运行方式，母联开关设有备用自投装置。10kV系统放射式向10kV高压电动机和变压器供电。变电所内设置两台35/10kV 12500KVA有载调压变压器，担负一期全厂用电负荷，当一台故障或检修时，另一台主变可以保证全厂的一、二级负荷，且不小于70%的全部负荷。为使供配电系统的总功率因数大于0.95,在变电所10kV及0.4kV母线上，分别安装电容补偿装置。为使变电所布置紧凑，接线方便，10/0.4kV配电装置也设置在变电所（301）内，由其向LNG工艺装置、压缩厂房、LNG罐区、空压制氮站、循环水、中控楼、锅炉房等低压用电负荷供配电。2.5.2 变电所布置总变电所包括：35k
34、V变压器室、10kV配电室、0.4kV配电室、高压电容器室、高压软起动室、控制室、辅助房等。2.5.3 短路电流计算由于目前没有上级变电所的短路参数，短路容量暂按基准容量100MVA考虑。另外考虑到10kV大容量压缩机组起动时，两台主变压器可能并列运行的情况，35kV断路器开断电流暂定31.5kA，10KV断路器开断电流暂定40kA。2.5.4 计量在35kV,设专用计量点。2.6 继电保护和控制35kV及10kV变配电系统采用微机变电站综合自动化系统，该系统由分散式微机保护监控装置、后台监控主机及系统总线构成，后台监控主机设在总变电所控制室，分散式微机保护监控装置安装在各35kV及10kV开
35、关柜上，正常情况下就地实现对35kV及10kV供配电回路的测量、保护和控制，并通过总线与后台主机进行实时通讯，也可在后台主机对35kV及10kV供配电回路实现测量、保护和控制。该微机变电站综合自动化系统设有通讯接口，可与其它相关系统进行通讯。根据电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB5006292)， 35kV及10kV供配电回路继电保护设置如下：1) 35kV进线柜：过流、延时速断。2) 35kV电力变压器：差动、过流、过负荷、瓦斯和温度保护。3) 10kV进线柜：过流、延时速断、备自投。4) 10kV电容器柜：短时限电流速断、过电压、定时限过电流、定时限零序过电压、低电压、接地故障保护
36、。5) 10kV冷剂压缩机：过负荷、速断、差动、低电压保护、接地故障保护。6) 10kV原料气压缩机：过负荷、速断、差动、失步、低电压保护、接地故障保护。7) 10kV其它电动机：过负荷、速断、差动、低电压保护、接地故障保护。8) 10kV电力变压器：电流速断、过流、接地故障、温度保护。9) 10kV互感器：二次回路断线闭锁、低电压保护、电压母线自动切换。2.7 操作电源及直流系统35kV及10kV开关操作电源均为DC220V， 在总变电所控制室设一套100AH铅酸免维护蓄电池直流装置，该装置采用PLC控制，具有全自动兼容手动功能，并将直流系统接地报警，直流电压过高、过低报警，回路电流大小随时
37、与上位主机通信，实行“四遥”。2.8 主要设备及材料选择所有高压用电设备及电缆，均按负荷、环境条件、电压、经济电流密度或断流能力选择,并按短路电流的动、热稳定校验。1) 35kV开关柜选用手车式成套开关柜，断路器选用真空断路器，断路器分断能力为31.5kA。2) 10kV开关柜选用手车式成套开关柜，断路器选用真空断路器，断路器分断能力为40kA。3) 35kV电缆选用ZR-35kV-YJV阻燃型铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。4) 10kV电缆选用ZR-10kV-YJV阻燃型铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，最小电缆截面暂按95mm2考虑。5) 35/10kV主变压器选用双绕组有
38、载调压电力变压器，电压比为35/10.5KV，32.5%。在爆炸腐蚀场所选用符合环境条件的防腐防爆型产品。电缆桥架选用防腐型电缆桥架。2.9 电动机的联锁控制及监测2.9.1 电动机的联锁控制根据工艺提出的要求设计，所有工艺有要求的机泵运行信号送至DCS显示，DCS向机泵发出停车指令。随机成套的电控设备，以制造厂商提供的电气图纸接线。2.9.2 2电动机的监测30kW及以上或有工艺要求的电动机安装电流表。2.10 防爆区域划分LNG罐区、工艺装置区、压缩厂房、装车区、锅炉房等工段在生产过程中有可能出现爆炸性混合物（甲烷），根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058)，相应区域划分为
39、2区爆炸危险场所。2.11 照明 照度标准值根据建筑照明设计标准（GB50034）和化工企业照明设计技术规定HG/T20586标准选取。其中，变配电所变压器室的照度标准值按150LX考虑，配电装置室按200LX，控制室按300500LX，生产、设备间按150200LX，仓库按100LX，办公场所按300LX，生活休息场所按100300LX。在爆炸场所选用符合环境条件的防爆型照明产品，防爆等级dIIBT4。当悬挂高度在4m及以下时，采用荧光灯；悬挂高度在4m以上时，采用金属卤化物灯、高压汞灯、高压钠灯；当不宜采用以上光源时，也可采用白炽灯。在装置区主要操作区、巡检通道、变电所控制室，消防泵房等场
40、所设置应急照明。2.12 线路敷设本项目的供配电线路敷设尽量沿管廊采用桥架敷设，出桥架后穿钢管配至用电设备。局部采用穿铠装电缆直埋或电缆穿钢管埋地敷设。1) 电源电缆：从厂外上级变电所引来的35KV电源进线，进站内地下敷设引至总变电所。电缆电压等级为35KV。2) 配电线缆：由总变电所至各装置用电设备，去生产动力配电采用阻燃交联聚乙烯电缆桥架敷设，局部采用埋地和穿管敷设。3) 控制电缆：控制电缆由配电室或设备配套控制柜引至设备现场控制设备，均采用阻燃交联聚乙烯控制电缆敷设，现场局部采用带屏蔽的控制电缆。4) 照明线路：室外线路，如照明箱电源线路或路灯电源线路均采用带铠装电力电缆埋地敷设。2.1
41、3 主要节能措施1) 采用节能型电气产品，降低电能损耗。如采用低损耗电力变压器、光效高的照明灯具等。2) 采取无功功率补偿，提高功率因数，降低电能损耗，在10kV及 0.4kV母线设电容器集中补偿装置。3) 合理选择配电电缆，降低线路损耗。4) 200kW以上电动机采用10kV供电。2.14 防雷及接地2.14.1 防雷 所有爆炸危险场所的工艺生产装置及其建、构筑物，属第二类防雷建筑物，冲击接地电阻应小于10。其余属第三类防雷建筑物，对第三类防雷构筑物，冲击接地电阻应小于30。防雷措施如下：1) 防直击雷：本工程工艺装置区储罐外壁厚度大于10mm；其他设备壁厚均大于4 mm。根据建筑物防雷设计
42、规范及石油天然气工程设计防火规范。储罐等设备壁厚大于4 mm，可利用设备本体兼作接闪器，不专设避雷针，但应保证设备本体有良好的电气性能。本工程工艺装置材质均为碳钢、不锈钢、铝型材等导电性能良好，均可利用设备本体兼作接闪器，不单独设置避雷针。上述设备本体与工艺装置区接地网连接即可。第二类防雷建筑物采用屋面装设避雷网，网格不大于1010m。2) 防雷电感应：站内所有设备、管道、构架、平台、电缆金属外皮等金属物均接到接地装置上。3) 防雷电波侵入：低压电缆埋地敷设，电缆金属外皮均接到接地装置上，所有管道在进出建筑物时与接地装置相连，管道每隔25m接地一次。4) 防雷击电磁脉冲：低压电磁脉冲主要侵害对
43、象为计算机信息系统，站房的控制室等建筑物屋面装设避雷针网格，网格不大于1010m。5) 供配电系统，如变压器低压侧，进入信息系统的配电线路首末端均装设浪涌保护器。2.14.2 接地本项目接地系统有：1) 配电系统采用TN-S接地形式，引入低压电源进线在配电室重复接地，接地电阻不大于4欧姆。2) 电气设备的金属外壳均作保护接地，防止人身触电，接地电阻不大于10欧姆。3) 防雷接地：接地电阻不大于10欧姆。4) 防静电接地：接地电阻不大于100欧姆。2.14.3 防静电接地本工程在生产过程中，因液体、气体在设备、管道中高速流动而产生静电，静电电荷有可能高达数千伏，有可能产生静电放电火花，引燃泄漏的可燃气体，防止静电火花最根本的方法是设备管道作良好的接地，设备每台两处接地，管道每隔25m接地一次，法兰、阀门之间作电气跨接。槽车装卸作业，应采用接地夹与装卸设备实行等电位连接。设备和管道的静电接地系统可与电气设备的保护接地、防雷接地等共用接地装置,其接地电阻值，一般情况下应小于30。为消除人体静电，在场所的进口处将已接地的金属栏杆，金属门，金属支架等留出一米长的裸露金属面。在可能产生静电危害的爆炸