基于HAZOP的炼化企业供电系统评估方法与流程

本发明属于石油化工电气安全技术领域，涉及一种基于hazop的炼化企业供电系统安全可靠性评估方法。

背景技术

炼化企业供电系统是石油化工企业生产的动力来源，是企业生产、发展的基石，其供电可靠性直接影响到炼化生产装置的安全稳定运行。炼化生产装置在正常运行时必须连续生产，不间断进行，是一套复杂的、相互关联的系统，其供电可靠性要求极高，中断正常供电，可能引起连续生产过程被打乱，生产装置损坏，大量设备报废，甚至发生严重的安全事故，需较长时间才能恢复。炼化企业多是内、外部供电系统相结合的供电方式，即既有自备电厂发电，又有外部电源供电，部分炼化企业形成新、老区电网结构，系统接线方式复杂，运行方式不尽合理，调度不够灵活；有的企业内部供电系统抗扰动能力较差，对于内外部系统大扰动故障对装置供电系统安全稳定运行的影响认识不足，防止企业供电系统崩溃的有效措施相对缺乏；炼化企业自备电厂及供电水平各异，老的炼化电厂存在电气结构不合理、部分设备老化、发电设备备用容量不足且可靠性较差等问题。这些问题严重威胁着企业供电系统的安全稳定运行，发生事故异常时将导致装置大面积非计划停车，给企业造成无法估量的重大损失。

基于以上几点原因，有必要对炼化企业供电系统进行深入、系统地分析。炼化企业生产装置的工艺越来越复杂，与之相应的供电系统复杂度也越来越高，采取传统的基于设备的分析方法已无法系统全面地辨识风险，需要一种系统化的分析方法对炼化企业供电系统进行分析。hazop是以系统工程为基础的一种可用于定性分析和定量评价的危险性评价方法，是石油化工工艺风险评估的重要方法之一，同样也适用于石油化工企业的装置供电系统。通过重点分析企业供电系统中关键一次设备、二次设备状态参数的变动、操作控制中可能出现的偏差事件、导致这些偏差的原因及这些偏差对整个装置供电系统造成的影响，可以明确企业供电系统发、输、配、送、用各子系统中存在的主要风险、危害因素，找出薄弱环节、确定风险等级，并针对可能导致的后果提前制定预防措施，有效减少企业供电系统非计划停电事故，保障装置的长周期可靠运行。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于hazop的炼化企业供电系统评估方法，能够对企业供电系统的运行情况进行系统分析，找出系统安全可靠性运行的薄弱环节，确定风险等级，提前制定防止供电系统停电的有效措施，保障企业供电系统的安全可靠运行。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于hazop的炼化企业供电系统评估方法，分为初步分析和详细分析两大部分，每一部分又分为8个步骤，具体实施如下：

(1)初步分析包括如下步骤：

步骤1、划分节点

根据企业电网运行方式和电气主接线结构对供电系统进行划分，可划分为：

主网结构、电源系统、供配电系统、用电系统、关键电气设备、继电保护、安自装置、电气环境等多个单元；

步骤2、确定分析元素

根据各个分析节点，制定各个节点的分析元素。主网结构分析元素包括：供电容量、电压等级、潮流分布、运行方式、短路容量、设备容量、无功电压、电能质量等；电源系统分析元素包括：外供线路、发电机组、供电平衡、主变压器、电气主接线、厂用电系统、应急电源等；供配电系统分析元素包括：变压器、电气主接线、低压系统、ups等；用电系统分析元素主要涉及功率较大的电动机；关键电气设备分析元素包括：发电机、变压器、gis、电缆、开关柜等；继电保护分析元素包括：发电机保护、变压器保护、线路保护及电动机保护；安自装置分析元素包括：备自投装置、快切装置、低压减载、低频减载等；电气环境分析元素包括：防火防爆、污秽程度、腐蚀程度等。

步骤3、选择关键参数

根据企业供电系统的运行情况，筛选出能够引起装置供电系统的电压、频率波动及不稳定，严重时能造成装置非计划停车的运行参数。

步骤4、选择引导词形成偏差

从hazop引导词库中，选择相应的引导词：如无，空白(no)，多(more)，少(less)，伴随(aswellas)，相反(reverse)，异常(otherthan)等；将这些引导词与步骤3中的参数进行结合，形成相应的偏差；

步骤5、分析原因及后果

针对每一条偏差，分析引起装置供电系统的电压及频率波动、系统“晃电”的原因及后果。

步骤6、确定风险等级

针对偏差引起的后果，结合后果的严重程度，确定风险等级。在装置供电系统评估中，一般将风险分为四个等级：高风险、中高风险、中风险、低风险。

步骤7、提出安全措施

针对评估出的高风险、中高风险、中风险，提前制定出保障装置安全稳定运行的措施建议。

步骤8、生成分析报告

分析报告要准确记录各个偏差的分析情况，系统分析出企业供电系统运行的薄弱环节，针对这些薄弱环节，分析原因、后果，确定风险等级，提出完善企业电网结构、提高电气设备可靠性、降低非计划停车事故发生的措施。

(2)详细分析包括如下步骤：

步骤1、划分节点

根据企业电网一次系统图、二次系统图，对供电系统进行划分，可划分为：热电厂、中心变电站、装置变电站等多个单元；

步骤2、确定分析元素

根据各个分析节点，制定各个节点的分析元素为，热电厂：外供电系统(连接母线、联络变压器、联络断路器、开关)、锅炉系统(锅炉、汽轮机、辅助设备、辅机连锁)、发电系统(励磁系统、发电机、主变压器、母线、电抗器、gis、高压电缆、断路器、隔离开关、电容器)、厂用电系统(厂用母线、厂用变压器、电缆、断路器、隔离开关、电动机)、自动装置(电压互感器、电流互感器、柴油发电机组、交流不停电电源、备自投装置、快切装置)、继电保护(发电机保护、主变压器保护、线路保护、母线保护、断路器失灵保护、电抗器保护、电容器保护、高压厂用变压器保护、低压厂用变压器保护、高压厂用电动机保护、低压厂用电动机保护、厂用线路保护)，中心变电站：35kv变压器、电缆、开关柜、变压器保护、线路保护，装置变电站：6kv变压器、电缆、开关柜、变压器保护、线路保护；

步骤3、选择关键参数

根据企业电网的运行情况，筛选出能直接引起供电系统大面积停电的关键参数；

步骤4、选择引导词形成偏差

从hazop引导词库中，选择相应的引导词：如无，空白(no)，多(more)，少(less)，伴随(aswellas)，相反(reverse)，异常(otherthan)等；将这些引导词与步骤3中的参数进行结合，形成相应的偏差；

步骤5、分析原因及后果

针对每一条偏差，分析原因及后果。

步骤6、提出安全措施

针对偏差的原因及后果，提出相应的安全措施。

步骤7、确定风险等级

针对偏差引起的后果，结合后果的严重程度和发生频率，确定后果的风险等级。

步骤8、生成分析报告

分析报告要准确记录各个偏差的分析情况，系统分析出供电系统运行的薄弱环节，针对这些薄弱环节，分析原因、后果，确定风险等级，提出完善电网结构、提高电气设备可靠性、降低停电事故发生的措施。

本发明具有如下优点：

本发明述及的基于hazop的炼化企业供电系统评估方法，可以渗透到炼化企业供电系统设计、运行和管理各个方面，定期对企业供电系统运行情况进行系统分析，找出系统安全可靠性运行的薄弱环节，确定风险等级，提前制定防止装置非计划停车的有效措施，保障企业供电系统的安全可靠运行，同时提高企业供电系统的运行和管理水平。

附图说明

图1为本发明中基于hazop的炼化企业供电系统评估方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

结合图1所示，基于hazop的炼化企业供电系统评估方法，分为初步分析和详细分析两大部分。

(1)初步分析包括：

步骤1、划分节点

根据企业电网运行方式和电气主接线结构对供电系统进行划分，可划分为：

主网结构、电源系统、供配电系统、关键电气设备、继电保护、安自装置、电气环境等多个单元；

步骤2、确定分析元素

根据各个分析节点，制定各个节点的分析元素为，主网结构：供电容量、短路容量、电抗器容量，电源系统：外供线路、主变压器、发电机组、应急电源，供配电系统：变压器、电气主接线、低压系统，关键电气设备：母线、gis、开关柜、电缆，继电保护：发电机保护、变压器保护、线路保护，安自装置：备自投装置、快切装置、低压减载、低频减载，电气环境：污秽程度，腐蚀程度；

步骤3、选择关键参数

根据企业电网的运行情况，筛选出能直接引起供电系统大面积停电的关键参数；

步骤4、选择引导词形成偏差

从hazop引导词库中，选择相应的引导词：如无，空白(no)，多(more)，少(less)，伴随(aswellas)，相反(reverse)，异常(otherthan)等；将这些引导词与步骤3中的参数进行结合，形成相应的偏差；

步骤5、分析原因及后果

针对每一条偏差，分析原因及后果。

步骤6、提出安全措施

针对偏差的原因及后果，提出相应的安全措施。

步骤7、确定风险等级

针对偏差引起的后果，结合后果的严重程度和发生频率，确定后果的风险等级。

步骤8、生成分析报告

分析报告要准确记录各个偏差的分析情况，系统分析出供电系统运行的薄弱环节，针对这些薄弱环节，分析原因、后果，确定风险等级，提出完善电网结构、提高电气设备可靠性、降低停电事故发生的措施。

(2)详细分析包括：

步骤1、划分节点

根据企业电网一次系统图、二次系统图，对供电系统进行划分，可划分为：热电厂、中心变电站、装置变电站等多个单元；

步骤2、确定分析元素

根据各个分析节点，制定各个节点的分析元素为，热电厂：外供电系统(连接母线、联络变压器、联络断路器、开关)、锅炉系统(锅炉、汽轮机、辅助设备、辅机连锁)、发电系统(励磁系统、发电机、主变压器、母线、电抗器、gis、高压电缆、断路器、隔离开关、电容器)、厂用电系统(厂用母线、厂用变压器、电缆、断路器、隔离开关、电动机)、自动装置(电压互感器、电流互感器、柴油发电机组、交流不停电电源、备自投装置、快切装置)、继电保护(发电机保护、主变压器保护、线路保护、母线保护、断路器失灵保护、电抗器保护、电容器保护、高压厂用变压器保护、低压厂用变压器保护、高压厂用电动机保护、低压厂用电动机保护、厂用线路保护)，中心变电站：35kv变压器、电缆、开关柜、变压器保护、线路保护，装置变电站：6kv变压器、电缆、开关柜、变压器保护、线路保护；

步骤3、选择关键参数

根据企业电网的运行情况，筛选出能直接引起供电系统大面积停电的关键参数；

步骤4、选择引导词形成偏差

从hazop引导词库中，选择相应的引导词：如无，空白(no)，多(more)，少(less)，伴随(aswellas)，相反(reverse)，异常(otherthan)等；将这些引导词与步骤3中的参数进行结合，形成相应的偏差；

步骤5、分析原因及后果

针对每一条偏差，分析原因及后果。

步骤6、提出安全措施

针对偏差的原因及后果，提出相应的安全措施。

步骤7、确定风险等级

针对偏差引起的后果，结合后果的严重程度和发生频率，确定后果的风险等级。

步骤8、生成分析报告

分析报告要准确记录各个偏差的分析情况，系统分析出供电系统运行的薄弱环节，针对这些薄弱环节，分析原因、后果，确定风险等级，提出完善电网结构、提高电气设备可靠性、降低停电事故发生的措施。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。