西气东输压气站电气安全设计探讨

关 键词 ：西 气 东输 ；电 气安全 ；设 备安 全 ；压 气站 ；接 地 中图分 类 号 ：Ｔ Ｕ ９ ９ ８ 文献 标识 码 ：Ａ
１ 压 气站 生产 环境 天 然 气 管 道 压 气 站 是 以压 力 能 的 形
式 给天然 气提 供输 送动力 的作 业 站 ，主要 设备 是天 然气 压缩 机组 。其在 生产 过程 中 容易 出现 爆炸 性气体 ， 会 引起 爆炸 和火灾 ， 所 以压气 站的 生产 环境 为爆炸 性环 境和 火 灾危 险环境 两种 。针 对压 气站 的生 产环境 进 行 电气 安全设 计 时 ，均 应针 对环境 采取 有 效 的 电气 安全 措施 。 ２爆炸 危险 环境 的划 分及 注意事 项 天 然气 压气 站一 般 包 括工 艺装 置 区 （ 包 括压缩 机厂 房 、过滤 分离 区和计 量调 压 区 ）、进 出站 阀组 区和 综合值 班室 、综 合 设备 间 ，根据 《 石 油设施 电气 设备 安装 区域 一级 ０区 、１ 区 和 ２区 区域 划 分 推荐 作 法 》Ｓ Ｙ ／ Ｔ ６ ６ ７ １ — ２ ０ ０ ６中对 输气 管 道设 施 爆 炸危 险场所 区域划 分 的规定 ：压气 站属 于 爆炸 危 险 １区的范 围很少 ，一 般属 于爆 炸 危 险 ２区。压 缩机 厂房 区属 于 １ 区 ，过 滤 分 离 区 和计 量 调 压 区边 界 ７ ． ５ ｍ 以 内的 范 围为 ２区 ，进 出站 阀组 区和综 合设 备间 属 于 ２区 ，综 合值 班 室所处 环境 不属 于爆 炸 危 险环境 。 但 是 电气 设 计 时 ，应 根 据 现 场 实 际 释放 源 的级别 和位 置 、天然 气 的性质 和通 风 条件 等进行 危 险区域 的划 分 ，因为危 险 区域等级 的划 分不 当 ，势必 会对 导致 电气 设备 的选 型不 当、电线 电缆 的选 择与敷 设 不合 理 和采用 安装 标 准的不 合适 ，这会 酿 下严 重 的事故 隐患 。 为此 ，在危 险区域 等 级 和 范 围的 划 分 问 题 上 必 须 注 意 以 下 问 题： （ １ ） 压 缩 机 房爆 炸危 险 区 域划 分 应 考虑 通风 良好 等 因素 。因为 压缩机 厂房 是 封 闭的建 筑物 ，所 以一 般划 分为 １ 区 。但 这 给压缩 机厂 房 的电气措 施 的实 现增加 难 度 ，降低 了工 程 的经济性 。实际 在划分 过 程 中应考 虑压 缩机 厂房 的通 风情况 ，良好 的通 风带 来 的空气 流量 能使 易燃 物质很 快 稀 释 到爆 炸 下 限值 的 ２ ５ ％ 以 下 。因 此 增 加 良好 的通风设 备后 ，可将压 缩机 房爆 炸 危 险 区域 划 分 为 ２区。 （ ２）由于 天 然 气 相对 密度 比空气 轻 ，考虑 到管 线 阀门和 仪 表 的泄漏情 况 下 ，天然气 可 能在密 闭空 间 的上 部聚集 ，所 以在 天然 气 为动力 源 的发 电机 房 、消防泵 房 等综合 设备 间存 在泄 露 的情 况下 ，爆 炸危 险 ２区重点 分布在 屋 顶 区域 ，如果 电气 安全 设计 时 ，电气措 施 仍
夏 平 罗蓉馨 （ 中国船级 社质量认证公 司上海分公 司，上海 ２ ０ ０ １ ２ ２ ）
摘 要 ：本 文对 西 气 东输 典 型压 气 站 电气安 全 设计 进行 了详 细的 总结 ，提 出可靠 的外 部供 电线路 是 实现 压 气站 电气安 全 的必要 条 件 ，准确 的 防爆 区划 分 、防爆 设备 的 选型 以及 有 效的 防 雷接 地设 计 等是 电气安全 的 可ｉ ｎａＮ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ
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西气 东输压气站 电气 安全设 计探讨
按正 常场所 对待 ， 可 能存在 电气 安全 隐患 。 ３ 电气 安全 防护 措施 ３ ． １ 压 气站供 电方 案设 计 根据 规 范 ，采 用 电力 驱 动 的压 气 站 用 电 负 荷 、站 内 自控 、通 信 、调 控 中心 和应 急 照 明等 负荷 一 般按 一 级 负荷 考 虑 ， 故 西气 东输 工程 压气 站的重 要性要 求 为其 配套 的供 配 电设施 要具 有高 可靠 性 。要 求 供 配 电系统 可靠性 是 电气安 全 中经常提 及 的话 题 ，但 都是按 规范 定性 地在 工程设 计 中执行 。在 西气东 输工 程 中如何定 量研 究 供 配 电方 案 的可靠 性是 电气 安全设 计 的难 点 。借鉴 目 前 电力 部 门的理论 和经 验 ，可 根 据城 乡 电网配 电系统 可靠性 指标 （ 供 电 可靠 率 、用户 平均停 电时间 和用户 平均 停 电次 数 ） 对供 电方 案进行 评估 。 同时 考 虑 到 压 气 站 在 西 气 东 输 管 道 中的重要 性 ，压气 站 的供 配 电应考 虑 以下 问题 ： （ １ ）压 气 站供 电 电源 的 可靠 性 ： 站场 应采 用 １ 路１ ０ ｋ Ｖ外 电源做 主供 电源 ， 并设 置无 人值 守 自 起 动 型天然气 发 电机组 作为 备用 电源 。外 电源停 电后 ，备 用 电源 带站 内的重要 工艺 负荷 ，单体 的照 明 、空 调 以及 Ｕ Ｐ Ｓ的负 荷用 电。 （ ２） 压 气 站配 备滤 波装 置 ：现 在西 气东 输压气 站 大部分 采用 变频 电机驱 动压 缩机 ，但 因为 变频 电 机运 行 中对 电网 的谐 波含 量要求 较 高 ，同 时其 采用 的变频 调速 系统会 在运 行 过程 中 产生 较大 的谐波 电流 ，所 以变频 调速 应该 配置 滤波 系统 ，并选 取合适 的滤 波参 数 ， 有效 的抑制 压气 站产 生 的谐 波 ，满 足压气 站站 场 内的设备 对 电网质量 的要 求 。同时 应根 据乐 气 站专 用 变 电站 的各 种 运 行 方 式 ，实时监 测变 电站母 线 的总谐 波含 量 ， 防止 谐 波 含量 的超 标 。 （ ３ ）保 证 重要 负 荷安全 供 电 ：压 气站应 采用 工业 型并 联冗 余 式不 间 断 电源 系统 ，低乐 可 自动切 换 的 双 回路 供 电 。 不 间 断供 电电源 系统 （ Ｕ Ｐ Ｓ ） 后 备 时间按 ２ 小 时考虑 。消防用 电设备 采 用 双 电源或 双 回路供 电 ，并 在最 末一 级设 置 自动 电源 切换 箱 。 ３ ． ２ 压气 站 电气设备 的选 型 不 同类 型 的 电气 设 备 其 防 爆 原 理 及 结 构特 点各 有不 同 ，在 《 爆 炸和火 灾危 险 环 境 电力装 置设计 规范 》（ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ５ ８ － ９ ２ ） 中对不 同爆 炸危 险场所 的 电气设 备选 型作 了明确 规定 ，这 里主要 介绍 压气 站常用 的