安科瑞电气智能化管理系统解决方案助力石化企业实现“降本增效”双目标

安科瑞 王晶淼 Acrel-wjm

随着全球人口增长与经济发展，能源需求持续攀升，石化行业作为能源供应的核心领域，其产品广泛应用于制造、能源、交通、医药等关键产业，对全球经济格局具有重要影响。当前，石化行业正通过技术创新推动能源利用效率提升、环境污染降低，以实现可持续发展，在此过程中，行业面临四大核心需求：

一、石化行业核心需求

1、高负荷稳定性与连续性需求

石化项目涵盖炼油、石化原料加工、化学品生产等环节，项目规模普遍较大，配套供电系统不仅容量大、结构复杂，还包含大量泵类、空气压缩机、电机等设备，如何保障这些设备持续稳定运转，成为行业核心诉求。

2、高电力设施安全性能需求

石化生产过程中常涉及易燃易爆物质，因此对电气设备的选型与使用提出严苛安全标准。供电系统保护装置需满足高反应精度要求，能快速、准确检测并处理各类故障，避免安全风险。

3、高消防电气安全需求

石化行业的特殊性决定了火灾易引发爆炸、有毒有害介质泄漏等连锁事故，进而造成人员伤亡、经济损失与环境破坏。因此，企业对消防电气安全的标准远高于普通行业，需建立更完善的防护体系。

4、管理与维护挑战

石化企业车间数量多且分布分散，导致人工巡检难度大、设备维修效率低，故障定位难、定性不准，检修耗时过长易引发较大经济损失，亟需智能化管理手段破解困境。

二、安科瑞化工行业电气智能化管理系统解决方案

1. 中高压开关设备智能化子系统

作为石化企业供电的核心保障，该子系统可实现变电所完整变配电监控，具体功能包括：

实时监测 35kV 至 0.4kV 配电环节中，变压器、开关、无功补偿柜、直流屏、母排及电缆等设备的电气参数、运行状态与温度，异常时及时触发故障报警；

实时监控开关柜内断路器、手车、隔离开关、负荷开关、地刀开关的分合状态，以及断路器弹簧储能状态、远方 / 就地控制状态；

对变电所温湿度、水浸、烟感、门磁、空调等环境参数进行监视与控制，确保变配电环境符合设备运行要求；

故障响应：电力故障发生时，自动发出报警信号，快速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，保护一次设备并防止事故扩散，同时记录故障波形，为后续故障分析提供数据支持。

配套设备：变电站综合自动化系统、电力监控系统、微机综合保护装置、无线测温设备、开关柜综合测控装置、弧光保护装置、局放监测装置、多功能电力仪表。

2. 低压配电智能化子系统

2.1 ARD 系列电动机保护器

保护功能：覆盖过载反时限 / 定时限、接地、漏电、欠载、断相、过压、欠压、堵转、阻塞、电压 / 电流不平衡、温度、外部故障、起动超时、过功率 / 欠功率、相序、短路、溢出、起动次数限制、运行时间报警、故障次数报警等；支持脱扣阈值、报警阈值、返回系数、脱扣延时、报警延时自定义设置；多种保护功能可设置起动屏蔽时间与作用阶段，现场整定灵活性高。

控制功能：包含保护模式、手动模式、两步模式、星三角、自藕降压三继电器模式、双速模式，支持自启动、失压重起，且 DI、DO 接口与逻辑可编程。

测量功能：

基波 / 全波参数：3 路电压（3U）、3 路电流（3I）、有功功率（P）、无功功率（Q）、视在功率（S）；

谐波分析：2-63 次谐波；

电能计量：基波 / 全波有功电能（EP）、无功电能（EQ）；

其他参数：电压 / 电流不平衡度、正序 / 负序 / 零序分量、漏电电流、频率、PTC 温度、相角等。

2.2 APView500 电能质量在线监测装置

遵循新的电能质量国家标准，实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动与闪变、谐波等参数，自动记录各类电能质量事件及事件前后波形，辅助用户分析问题成因，为后续电能质量治理方案提供数据支撑。

2.3 电能质量治理设备（APF+SVG）

通过有源无功补偿装置（SVG）缓解电压波动与闪变；

借助有源滤波装置（APF）对负荷侧设备进行谐波治理，避免负荷侧谐波与并网谐波叠加或某频段震荡；

解决传统无功补偿柜在新能源应用场景中的适配不足问题。

3. 电气火灾监控子系统

核心设备为电气火灾探测器，针对低压用电环节各回路的剩余电流、温度、故障电弧等参数进行实时监测，保障低压用电安全。当剩余电流超出阈值时，立即触发报警输出，提醒维护人员开展安全检查，从源头预防漏电引发的火灾。

4. 智能疏散子系统

4.1 公用与辅助生产设施

涵盖变配电所、消防泵房、冷冻站等，其中消防泵房因环境潮湿，需关注：

灯具选型：选用防护等级 IP65 及以上的灯具，抵御潮湿环境引发的氧化腐蚀，延长使用寿命；

集中电源配置：按标准要求，消防泵房应急时间需延长至 3 小时，因此需单独配置集中电源，并通过负载计算确定接入容量（如选用 300W 容量集中电源，建议接入 150W 负载，即可满足 3 小时应急放电需求）。

4.2 工艺装置生产区

包括封闭式厂房、敞开式 / 半敞开式 / 露天生产设施（如塔区、管线区人行通道），大部分区域属于 1 区防爆环境，要求如下：

灯具防爆等级：需根据区域防爆等级匹配相应防爆设备，部分场景还需满足防腐蚀要求；

安装标准：因生产工艺需求，部分厂房高度超过 4.5m，依据 GB51309 标准，疏散走道、通道上方需使用大型防爆标志灯具。

4.3 物品材料仓库

以丙类仓库为主，建筑多为单层或多层，部分仓库高度超过 4.5m，依据 GB51309 标准，疏散走道、通道上方需配置大型标志灯具。

拓扑组网图

5. 智能照明子系统（ASL2000 解决方案）

基于成熟总线通讯控制技术，实现照明系统的集中控制、区域控制、定时控制、感应控制等功能，集成舒适、灵活、安全、节能、经济、易维护等优势，特点包括：

（1）引入载波侦听与冲突检测机制，支持多主机间实时双向通讯；

（2）借鉴 POE 供电技术，实现系统供电与通讯通过同一条线缆完成，降低施工成本；

（3）采用分布式总线结构，各模块独立工作、互不依赖，提升系统稳定性；

（4）总线元件与现场控制面板采用 DC24V 安全低电压供电，手动操作较安全；

（5）多点控制无需额外增加连接线，仅需修改设备参数即可实现，操作简便；

（6）支持本地控制、自动感应控制、定时控制、场景控制、集中控制等多种方式，灵活性高；

（7）可与消防系统联动，消防报警时强制开启应急回路，保障人员疏散安全；

（8）系统可独立运行，也可通过OPC方式与BA系统互联。

审核编辑 黄宇