浅谈自动化控制系统在石油化工中的应用
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摘要：随着我国经济的发展，科技水平也不断提高。石油化工产业作为我国经济发展的支柱产业之一，其自动化技术越来越受到人们的重视，对其研究也日益增多。本文以石油化工的配电自动化技术为主要研究对象，对其进行了具体分析。
中图分类号： F407 文献标识码： A
随着我国经济的发展，科技水平也不断提高。石油化工产业作为我国经济发展的支柱产业之一，其自动化技术越来越受到人们的重视，对其研究也日益增多。本文以石油化工的配电自动化技术为主要研究对象，对其进行了具体分析。
一、石油化工的自动化技术要求
（1）安全控制要求。应对关键设备、关键部位进行定期专业化故障诊断、检测、维修，认真保证其安全。（2）效率控制要求。对于效率的控制要求主要通过先进的科学理论、合理的计划调度和相应的模拟流程技术来提高设备和有关装置的生产效率，这样也能够提高原材料的使用率，保证资源的合理利用。（3）成本控制要求。成本控制就是要在先进技术的基础上，实现能源的最小化使用，尽可能降低能源和原材料的消耗，通过建模、控制以及优化等技术来提高相关产品的利用率和合格率，进而降低相应的成本。
二、配电自动化技术发展现状
配电自动化技术从总体上来说是一个集成的系统，这项技术主要是用在配电网上面的多种设备，通过远程进行实时监控和协调工作。配电自动化是近几年来我们发现的新技术领域，也是计算机网络技术、通信技术与配电网络监控方面很好相结合的一个例子，可以说是电气自动化技术发展使用的典型案例。目前，电气自动化技术中的配电自动化技术在我国以及一些发达国家已经得到了广泛使用和大力推广。就发达国家来说，欧美等包括日本在内的发达国家已经开始了对配电自动化技术的使用和推广，并且通过大量实践证明了这项技术的优越性，表明了这项技术能在很大程度上有效地提高配电网运行的可靠性，并且能够进一步保证效率的最大化。配电自动化技术在石油化工业作业中应用的主要目的是要提高电能供应的高质量，从而减少人员的工作强度。在充分利用和发挥电气自动化技术的各种先进设备的优势前提下，为石油化工企业工程以及电力公司双方都带来可观的经济效益，能够最大限度地提高劳动效率。另一方面，我国在配电技术方面的应用也有一定的发展过程，主要经历了 3 个特殊的发展阶段，即柱上自动化、依靠遥控控制检测自动化及靠计算机辅助的自动化，截至目前，国内的自动化配电网技术都是依靠这 3 种方式来实现的。
2.1 柱上设备自动化
自动化技术在这方面的运用主要是考虑到了要使自动化配电的开关设备之间能够有效的配合，其中主要的设备就是重和器分段以及对故障进行检测的故障检测器。通过多种设备的配合使得故障得到隔离，从而进一步恢复区域的供电。这种技术的主要特点是：工程量相对较小，工程的投资较小，不需要为了工程的需要配备相关通讯网络，同时现有的配电网中也能够进行方便的改造而不影响其他方面的工作。但是这种技术也有其缺点，那就是重和器在工作过程中需要很多次地进行重组操作，并且必须通过正确的判断后才能对发生故障的区域进行清除解决，然而这样频繁的操作会严重冲击电网，有可能导致停电现象，同时，用电设备也可能损坏。
2.2 遥控遥测自动化
自动化技术在这方面的应用主要是取决于 FTU 和相应的通信网络，需要的设备主要是 FTU、通讯网络以及计算机网络系统，通过这 3 个方面技术的配合使用来进一步实现远程的、实时实效的监控。遥控遥测自动化技术是柱上设备自动化技术在一定程度上的升级，这项技术可以通过人工来实施遥控、遥调以及遥信，这样就能及时地对电网的负荷进行切换。但是遥控遥测设备自动化技术工程量相对较大，同时投资的金额也相对较大，所以在改造现有的配电网上面有很大的难度，可行度比较小。
2.3 计算机辅助自动化
计算机网络辅助设备自动化技术可以说是比较高级的自动化应用技术，这种技术的主要使用设备是 FTU、计算机网络系统、通讯网络系统以及高级的应用型软件等技术。通过这种自动化技术能够实现配电方面的管理系统以及包括人工智能技术在内的技术的混合应用，这种自动化技术不仅能够进行远程的检测遥控，同时还对原有的配电管等进行管理系统的完善，使得配电系统能够在很大程度上实现相对自动化的运行，而不影响其他工作。但是这种自动化技术相对于上面两种自动化技术来说，需要的投资和工程量都是空前巨大的。
三、配电自动化技术在石油化工应用中存在的问题
石油化工方面为了能够相对可靠地提供电力，相关的电力部门先后经过了大幅度的检查维修，对以前存在的线路进行了一定的改造，大大提高了化工企业的供电质量。另一方面，我们需要看到的是，我国在利用配电的供电方面还存在着很大的问题。就拿 21 世纪前 7 年来说，故障出现次数仍较为频繁。表 1是这几年由于这方面问题而出现的故障次数。
从表 1 中可以看出，故障出现次数正逐年下降，这说明供电可靠性有所提高。但是我们还应看到，因为石油化工企业以及相关工作的特殊性，配电需要大量的线路，且线路距离非常长。加之石油化工工作的环境相对较差，另有自然因素带来的大风、大雨等，就使得该趋势很难得到有效保障。就像表 1 中所示，2004 年以后故障减少的幅度相对前几年有所降低，减少次数也逐年降低，所以降低相应故障出现次数也是很有难度的。
四、配电自动化技术在石油化工中的实际运用
目前电气自动化技术在石油化工中的应用主要体现在配电网自动化供电技术的应用上。这项技术的应用主要是保证石油化工企业在工作时，油田的工作能够不受其他因素的影响。这种技术的应用能够使电网在进行工作时，发生故障的区间实现相应的隔离，从而在某些区间发生故障的情况下，其他区间还能正常工作，不影响其他环节的工作进程。配电设备自动化主要通过两个方式进行工作的：
4.1 就地进行控制
就地控制在这方面主要表现在，不需要通信方式就能够将故障进行隔离，这是因为，配电设备自动化只要能够检测到电压的加时限，经过多次重合后就可以将故障进行隔离。配电设备自动化的工作原理其实很简单，当馈线出现了无法挽回的故障时，重和器会合不上闸，一旦重和器合不上闸，就会发生跳闸现象，这样的话，发生故障的两头就会因为两端的负荷开关断开、没有电压的支持，从而分开，无法工作。分开之后，重和器会再次进行合闸，而此时负荷开关在进行设定后就会自动地关上，经过这样一个简单的过程之后，故障就会被轻松隔离，之后可以再将重和器进行调度，重新连接上开关之后就可以恢复电力，正常地输送电力了。
4.2 远程进行遥控
配电设备自动化在远程遥控上的应用主要是，灵活应用一定的通讯手段，进而实现远程遥控。包括可以进行电动操作的负荷开关、远程通讯的馈线远程终端技术 FTU 以及馈线的自动化控制中心部位这 3 个主要部分。这种远程控制技术相对已经比较先进，控制技术的核心部位主要是 FTU，FTU 可以通过对相关情况的分析，采集到一些相关联开关的运行状况，然后对这些采集到的情况进行分析得出相应结果，分析结果作为对故障区域定位的依据，从而准确找出故障位置，然后通过远程遥控控制线路开关，最后使得正常区域的供电得到恢复。
五、结语
综上所述，自动化技术在石油化工中的应用是一种必然的发展趋势，它能够有效提高油田的工作效率，进而提高整体生产效率，很好地保障生产活动有序、健康、快速发展。同时，这项技术在石油化工中的普及应用也应该考虑到实际环境、作业情况等，从设备的起始阶段到生产活动过程中的各个环节都应尽可能发挥其作用。
［参考文献］
［1］刘必强.关于石油化工自动化设备的探讨［J］.高科技与产业化，2010（11）
［2］代风，孙熒.注重节能管理，促进油田建筑工程电气设计规范化［J］.装备制造，2009（10）