炼化装置电气数智化系统建立与应用

引言

电气数智化技术的发展促进了电气系统的数智化转型，这对于提高生产效率、确保安全运行和实现可持续发展至关重要。电气数智化有助于延长设备运行周期，优化维护资源，并增强企业竞争力。在数智化系统的应用方面，本文重点探讨了其在故障诊断、安全管理及远程监控等方面的实际效果。数智化系统能够实时采集并分析电气设备的运行数据，利用机器学习算法进行故障预测与诊断，有效减少非计划停机时间；同时，通过优化运行策略，提高能源利用效率，降低生产成本。此外，数智化系统还增强了安全管理的实时性和准确性，为炼化装置的安全稳定运行提供了有力保障。

1、蓄电池组在线监测系统

供配电系统中，直流屏、UPS、EPS 等重要设备在电网波动或黑启动时，蓄电池作为后备电源确保装置安全退守。电池组放电时，需加强日常监测与评估，关注电池外观、电压、内阻等参数，并通过充放电测试评估电池组性能。之前通过定期测试和数据分析评估电池组工作性能。

2024 年大修期间投入运行的 FBS-9600 蓄电池组在线监测系统，采用分布式一拖一组网模式，实现在线监控蓄电池单体电压、内阻、接线柱温度等，并通过RS485 通讯方式传输数据。系统自动识别单体模块，提升监测频次，设置报警数值，自动发出报警信息。电池组在线监测系统接线如图1。

图1：电池组在线监测系统接线图

电池组信息通过单体采集模块采集，包括电池状态、内阻、温度和电压等。模块可独立监控单节电池，多个模块通过RS485 连接形成环路，汇集至总模块。人机界面实现数据显示、报警和数据上传。此系统集中显示电池信息，减少离线采集，提高监测频次，实现数据实时监测，并在异常时快速报警。

由于蓄电池厂商和型号多样，内阻标准值不一，需根据厂商标准设置内阻值，以免影响报警系统。不当的内阻值设置可能导致电池性能下降时无法有效报警。电池在线监测系统减少了维护工作量，提高了监测频次和维护精准度。通过 5G 物联网，可汇总上传监测数据，通过局域网或手机推送故障信息，便于专业人员及时检查。

2、电动机接线盒5G 在线监测系统

在炼化装置生产中，电动机是关键动力源，其稳定运行至关重要。以往，电动机接线盒的温度和湿度问题难以实时监控，只能在停工检修时人工检查，导致维护效率低下。这增加了设备故障的风险，对生产安全构成威胁。

为解决这一问题，公司大修期间为关键机组电动机安装了5G 接线盒实时监测装置。该装置能及时发现接线柱松动、负载不平衡等引起的发热异常，以及湿度异常变化，为电机接线盒的预防性管理提供数据支持，延长巡检周期，减少资源投入。通过智能温湿度监测，降低故障率，确保生产安全。在电动机防爆接线盒内安装温湿度探头，实时监测并无线传输温湿度数据，通过5G 技术实现远程和移动端在线监测，及时报警异常变化。

安装投用后的案例：

2024 年9 月8 日温湿度监测平台报警显示某装置8371B 接线盒内湿度报警，湿度达到 96% 左右。经过综合判断，接线盒内湿度高是因为进了水汽，并且此电机长期未开机。2024 年 9 月 20 日装置许可，开票检查电机接线盒内情况。设备断电隔离后，配电室检查电机绝缘，三相对地均大于10GΩ，绝缘检查完好。现场打开接线盒盖，发现接线柱螺栓、部分接缝处有轻微生锈情况。

两次开盖情况可以证明接线盒内确实有很少水汽进入。将温湿度传感器重启后，关上接线盒盖检查后台数据，8371B 湿度由 93%RH 立即降至60%RH ，重启两次传感器，共采集 10 组数据，最终湿度显示为 58%RH 。确认传感器湿度监测值正常。

检查此电机各密封面未发现明显的缺陷，在接线盒四周密封面上涂抹510 密封胶，接线盒内电缆入口处用防爆胶泥封堵，电缆入口处用胶带重新缠绕，电机接线盒盖恢复后用密封胶在接线盒顶端接缝处封堵，确保各处密封完好。开机运行 25 天时间，接线盒内湿度逐渐下降最低值达到了39.20% 。

说明：目前系统设定温度超过 70^∘C ，湿度超过 99%RH 时会发出报警信号，并伴有声光报警（需要接入音响）。

结束语：

炼化装置电气数智化系统通过实时监测、智能诊断和高效控制，提升了装置运行的安全性和稳定性，同时降低了故障率和运维成本。实践证明，电气数智化改造有效推动了炼化生产的自动化和信息化，为行业数智化转型提供了技术方案。展望未来，研究将集中在深化AI 算法在故障诊断和预测性维护中的应用，增强系统自主学习和决策能力。同时，推动5G 和物联网技术与电气数智化系统的融合，实现远程监控和实时数据分析，以提高炼化行业的数智化水平和生产效率。