化工企业应急电源设置要求！石油化工行业电气设计人员必看

一、化工工厂用电负2荷分级及供电要求

1、《供配电系统设计规范》GB50052-2009

1.1适用范围：本规范适用于新建、扩建和改建工程的用户端供配电系统的设计。解读：适用于石油化工、精细化工企业，不适用于公用电网。

1.2负荷分级：

1.2.1一级负荷：中断供电将造成人身伤害时、中断供电将在经济上造成重大损失时、中断供电将影响重要用电单位的正常工作。

1.2.2一级负荷中特别重要负荷：在一级负荷中，当中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷。

1.2.3二级负荷：中断供电将在经济上造成较大损失时、中断供电将影响较重要用电单位的正常工作。

1.2.4三级负荷：不属于一级和二级负荷的负荷。

1.3 供电要求：

1.3.1一级负荷：应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。

条文说明：“双重电源”：分别来自不同电网的电源，来自同一电网但在运行时电路互相之间联系很弱，来自同一个电网但其间的电气距离较远，一个电源系统任意一处出现异常运行时或发生短路故障时，另一个电源仍能不中断供电。

1.3.2一级负荷中特别重要的负荷：除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。设备的供电电源的切换时间，应满足设备允许中断供电的要求。

1.3.3 二级负荷：宜由两回线路供电。

注意：“双电源”与“双回路”区别：对企业端，双回路是指从上级公用变配电站引入双供电线缆，每一线缆均能满足全部用电负荷，而不需要过问两个回路的上级或上上级电压等级电源的独立性（但一般还是接入上级变配电站的不同母线段。

1.4 备用负荷：

各级负荷的备用电源设置可根据用电需要确定。备用电源的负荷严禁接入应急供电系统。

条文说明：备用电源与应急电源是两个完全不同用途的电源。备用电源是当正常电源断电时，由于非安全原因用来维持电气装置或其某些部分所需的电源；而应急电源，又称安全设施电源，与“健康、安全、环境、损失”关联。

1.5 应急电源系统接线示例：

1.6 重要条文说明：

区域用电负荷：条文说明3.0.1:在一个生产装置中只有少量的用电设备生产连续性要求高，不允许中断供电，其负荷为一级负荷，而其他的用电设备可以断电，其性质为三级负荷，则整个生产装置的用电负荷可以确定为三级负荷；如果生产装置区的大部分用电设备生产的连续性都要求很高，停产将会造成重大的经济损失，则可以确定本装置的负荷特性为一级负荷。如果区域负荷的特性为一级负荷，则应该按照一级负荷的供电要求对整个区域供电；如果区域负荷特性是二级负荷，则对整个区域按照二级负荷的供电要求进行供电，对其中少量的特别重要负荷按照规定供电。

现实案例：很多地方供电部门、园区、专家对化工企业都要求双电源供电，如果不以负荷分级采用相对应供电措施，会增加企业投资。

2、《石油化工企业供电系统设计规范》SH/T 3060-2013

2.1 适用范围：新建改建或扩建的联合型和大中型石油化工工厂电力系统的设计。SHT3060-2013所指的联合型工厂是指由多个大型工厂组成的在生产上有紧密联系的特大型工厂。

2.2 负荷分级：

2.2.1分级原则：

工厂用电负荷应根据工厂内各个生产装置用电负荷的等级来分级.即按照工厂内各生产装置的重要性、其对供电可靠性和连续性的要求中断供电时对其他生产装置的影响等因素进行分级。联合型工厂用电负荷的分级，尚应考虑工厂间有生产联系的相连关系。

2.2.2 两级分级规定：

一级工厂用电负荷是指工厂重要的或主要的生产装置及确保其正常操作的公用设施的用电负荷为一级生产装置用电负荷者。其中要求“联合型和大型工厂的用电负荷应划为一级工厂用电负荷” 。

二级工厂用电负荷是指工厂主要的生产装置及相应的公用设施的用电负荷为二级生产装置用电负荷者” 。

2.3 供电要求：

一级工厂用电负荷应由两个独立电源供电。此独立电源必须符合条件之一:两个电源分别来自不同的电网，联合型工厂内的自备电站或大中型工厂内的发电机组，如符合容量要求，则可视作独立电源：其正常的供电容量能满足或接近工厂的用电负荷。二级工厂用电负荷应由两个电源供电，电源系统任一处出现异常运行或短路故障，两个电源不应同时中断供电。

3、《石油化工装置电力设计规范》SH/T3038-2017

3.1 适用范围：新建、改建或扩建的石油化工企业生产装置（包括炼油、化工、化纤等生产装置）的电力设计。

3.2 负荷分级：按照用电设备在生产过程中的重要性及其对供电可靠性、连续性的、要求.对生产装置用电负荷在整体上划分等级。分级方式与《供配电系统设计规范》GB50052-2009基本一致。

3.3 供电要求：与《供配电系统设计规范》GB50052-2009基本一致。

4、《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》GBT29328-2018

4.1 适用范围：

重要电力用户的供电电源和自备应急电源的配置。

4.2 电力用户分级：

重要电力用户：根据国家安全、人身伤亡、环境污染、中毒爆炸火灾、政治影响、经济损失、社会公共秩序的影响等因素，分为特级重要电力用户、一级重要电力用户、二级重要电力用户。

保安负荷：断电后会引起如下后果的负荷：人身伤亡、环境污染、中毒爆炸火灾、严重政治影响、重大经济损失设备损坏、较大范围社会公共秩序混乱。

主供电源：正常情况有效为全部负荷提供电力。

备用电源：主供电源断开，能为全部负荷或保安负荷提供电力。

自备应急电源：主供电源和备用电源断开，能为保安负荷提供电力保障的独立电源。

4.3供电要求：

4.3.1 特级、一级、二级重要电力用户分别对应多电源、双电源、双回路供电。

4.3.2 根据6.2.7：双电源或多电源供电的电力用户，宜采用同级电压供电。但根据不同负荷需要及地区供电条件，亦可采用不同电压供电。

4.4 与《供配电系统设计规范》的区别：备用电源与区域性用电负荷的含义不一样。

5、《化工企业供电设计技术规定》HGT20664-1999

与《供配电系统设计规范》要求基本一致

二、化工工厂应急电源种类及适用范围

1、独立于正常电源的发电机组

化工工厂多用应急柴油发电机组

容量计算：启动容量+常用容量，电机直接启动5-8倍，星-三角3-5倍，变频软启动按启动电流计算。

适用范围：允许中断时间在15S及以上的应急电源供电，如工艺设备、消防设备、照明设备等。

2、不间断电源UPS（交-直-交）

转换时间在10msm内，采用在线式，UPS旁路开关为静态开关，转换时间可在微秒级（交流整流直流，直流逆变交流），主通道为交直交通道。

适用：过程控制系统DCS、安全仪表系统SIS、视频监控系统、火灾报警及消防联动控制系统、有毒可燃气体检测系统GDS、扩音对讲系统、电气火灾监控系的应急电源。

3、逆变应急电源EPS:

转换时间为0.1-0.25S，主通道为交流直输通道。

适用：应急照明应急电源、危险化工工艺特殊要求的应急电源。

容量计算：与应急柴油发电机类似。

4、UPS与EPS的区别

主要区别：供电主通道和旁路通道不一样。

5、专用馈电线路

备自投、快切装置。

注意：专用馈电线路容量与电压等级与与对应的负荷等级及容量相关，不一定要与化工工厂的主电源进线容量和电压一致。

6、蓄电池

如中高压系统二次系统直流电源。特别关注锂电池代替铅酸蓄电池趋势。

三、化工工厂应急电源规范符合性分析

1、消防动力部分

案例：

化工工厂消防水泵在《石油化工企业设计防火标准》GB50160-2018发表之前，多采用电泵，电泵的应急电源采用应急柴油发电机。在标准发布后，多采用主泵为电泵，备用泵为柴油泵的方式。当采用电泵+柴油泵方式时，电动是否需要设置柴油发电机作应急电源？

标准规范：

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50794-2014第6.1.10：当室内临时高压消防给水系统仅采用稳压泵稳压，且为室外消火栓设计流量大于20L/S的建筑和建筑高度大于54m的住宅时，消防水泵的供电或备用动力应符合下列要求：1 消防水泵应按一级负荷要求供电，当不能满足一级负荷供电时应采用柴油发电机组作备用动力；2 工业建筑备用泵宜采用柴油机消防水泵。

根据《石油化工企业设计防火标准》GB50160-2008( 2018版)第9.1.1条：大中型石油化工企业消防水泵房用电负荷应为一级负荷。

根据《石油化工企业设计防火标准》GB50160-2008( 2018版)第8.3.8条：消防水泵的主泵应采用电动泵，备用泵应采用柴油机泵，且按100%备用能力设施置，柴油机的油料储备量应能满足机组连续运转6h的要求；

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018版)第10.1.1下列建筑物的消防用电应按一级负荷供电：建筑高度大于50m的乙、丙类厂房和丙类仓库；一类高层民用建筑。10.1.2 下列建筑物、储罐(区)和堆场的消防用电应按二级负荷供电：室外消防用水量大于30L／s的厂房(仓库)；室外消防用水量大于35L／s的可燃材料堆场、可燃气体储罐(区)和甲、乙类液体储罐(区)；

根据《精细化工企业工程设计防火标准》GB51283-2020:第9.3.7：不需要设置消防备用泵的消防泵，可按一个动力源设置：室外消防用水量大于30L／s的厂房(仓库)、储罐区等应按两个动力源设置；设有自动喷水灭火系统或固定泡沫灭火系统的消防泵，应按两个独立动力源设置：一级负荷供电或备用泵宜采用柴油机泵。

根据《石油库设计规范》GB50074-2014：第12.2.12：当一、二、三级石油库的消防水泵有2个独立供电电源时，主泵应采用电动泵，备用泵可采用电动泵，也可采用柴油机泵；只有一个供电电源时，消防水泵应采用下列方式之一：主泵和备用泵全部采用柴油机泵、主泵和备用泵均可采用一柴一电或一电一柴。

实际情况：

检查中国石油各商业储备库（100万方储量及以上），消防水泵均是采用一电一柴的方式，电泵根据功率大小分别选用中压或低压，电泵单回路接于中压或低压母线。重庆市大型化工企业也是采用一电一柴方式，电泵单回路接于中压。

分析建议：

《精细化工企业工程设计防火标准》对动力源的定义比较科学合理，每一个独立电源或柴油泵均为一个动力源，只要消防水有两个动力源就达到要求。如执行《精细化工企业工程设计防火标准》的项目，给排水专业采用一电一柴的方式，一电可直接接入市电，不需要再设置应急柴油发电机。如执行《石油化工企业设计防火标准》《建筑设计防火规范》的项目，给排水专业采用一电一柴的方式，业主或设计单位尽量与当地消防管理部门及专家沟通，尽量采用双动力源的概念，避免柴油泵+应急柴油发电机方式，因为没有全面正确理解规范而导致投资增大。

2、工艺设备部分（包括暖通专业）

2.1 对工艺设备（包括暖通专业的正压通风及防排烟系统）供电按照《供配电系统设计规范》GB50052-2009负荷分级供电原则，注意区域负荷的条文说明。

2.2 注意应急管理部门对危化企业和危险化工工艺应急电源的特殊要求，如：

国家应急管理部《硝化企业安全隐患风险排查指南》第14条：硝化装置应设置紧急冷却系统，宜采用独立的柴油泵系统。第15条：硝化釜搅拌（循环泵）在电网停电时无法满足安全停车要求的，宜设置独立的后备电源（EPS）供电。注意：现实中循环泵功率较大，如用柴油发电机需说明启动时间不影响安全。

国家应急管理部《光气企业通用重点检查项安全风险隐患排查表》第9条：应急破坏系统碱液循环泵应配备一台备用泵并配备应急电源。第25条：光气及光气化生产装置的供电应设有双重电源，尾气破坏处理和应急破坏处理系统应配备柴油发电机，要求在 30s 内自启供电。

2.3 各工业协会的对行业应急电源的要求，如：

中国氯碱工业协会《氯碱生产氯气安全设备通用技术要求》T/CCASC 1003-2021第4.4.8条：液氯贮槽泄漏事故氯装置应符合：电气设备如循环泵、事故风机应达到一级负荷中特别重要负荷的要求。即要“三电源”。

注：现在市场已有三电源成套切换开关产品。

2.4 各地化工园区对应急电源的要求：

如：重庆市长寿区人民政府办公室《长寿区企业安全环保标准化建设工作指导意见》2018.12.10第57条：企业一级、二级供电负荷装置，须满足双电源的要求。

注意：这里将二级负荷的双回路提高到双重电源。

3、照明部分

根据《建筑照明设计标准》GB50034-2013,《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB 51309-2018，应急照明分为：疏散照明、安全照明、备用照明。

化工企业消防应急照明和疏散指示一般采用集中控制型系统。

疏散照明和疏散指示配电箱采用集中型EPS220VAC作应急电源，如图，灯具采用24VDC或36VDC灯具。

备用照明：变配电所、柴油发电机房、消防水泵房、控制室、机柜间等需要配备停电时保持正常照度的备用照明。备用照明可采用原正常照明220VAC灯具，照明配电箱应急电源采用柴油发电机或EPS。

4、自控和电信部分

4.1 自控部分：

根据根据《石油化工仪表供电设计规范》SHT3082-2019第4.2.1：仪表及控制系统供电属于一级负荷中特别重要负荷，应采用UPS供电。

根据《石油化工安全仪表系统设计规范》GBT50770-2013第5.0.16：安全仪表系统的交流供电宜采用双路不不间断电源的供电方式。

根据《石油化工自动控制设计手册》第四版第857页：仪表供电负荷分为两类：一级负荷中特别重要负荷和三级负荷。特别重要负荷为：SIS、DCS、GDS、CCS、PLC、SCADA等控制系统，现场仪表及执行元年，在线分析仪表系统及分析小屋，可燃有毒气体检测器及区域闪光报警器。特别重要负荷采用两路独立的UPS供电，可一路采用UPS，一路经过整流和隔离的普通电源。

根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GBT50493-2019第3.0.9：可燃气体和有毒气体检测报警系统的气体探测器、报警控制单元、现场警报器等供电负荷，应按一级负荷中特别重要负荷考虑，宜采用UPS供电。

综上：

化工自控系统的安全仪表系统采用双回UPS+旁路的供电方式

其余控制系统可采用一路在线UPS+旁路的方式

一般自控UPS的后备时间不小于30min。

特别注意：

根据国家应急管理局《关于开展高危细分领域安全风险专项治理工作的通知》2022.2.15，对硝酸铵生产、硝化、光气化、氟化、有机硅多晶硅企业和硝化、光气化、氟化、重氮化工艺，苯乙烯、丁二烯、重氮化企业实行专项治理。在专项治理检查表中对自控系统应急电源有特殊规定。如：硝化企业《重点检查项安全风险隐患排查表》第15条：自动化控制系统在正常的网电基础上，应设置独立的双路在线不间断电源UPS，且持续供电时间大于60min。

4.2 电信部分：

化工企业视频监控系统、火灾报警及消防联动控制系统、扩音对讲系统、电气微机综合保护系统、门禁系统等电信系统需设置UPS作应急电源。

特别注意：

UPS的后备时间除满足国家标准规范要求外，尚需符合各地方标准。如视频监控系统的后备时间和信息存储天数，各地有不同要求。

总结

注意各种规范标准的几个重要概念：一、二、三级用电负荷，特级、一级、二级重要电力用户，多电源、双电源、双回路，区域性用电负荷分级，柴油泵与双动力，EPS、UPS、柴油发电机，备用电源的电压等级，等等…… 合理利用标准规范的解释条文，做到应急电源既配置合理，又不造成投资浪费。

- 【 END 】 -

来源：经燕化工平台 ，作者李俊民

免责声明：凡本公众号注明“来源”的文章、视频、图片等均转自相关媒体或网络，转载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。其版权归原作者和原出处所有，如有侵权，请及时通知我们，以便第一时间删除。

看完了，请转发到朋友圈，分享是美德！

电气知识课堂

ID：gh_3962e54db974

送给朋友看看！喜欢的，请点

点右下角，以示鼓励~