Комплексный подход: как обеспечить бесперебойную работу нефтегазовых предприятий?

На нефтегазовых предприятиях используются автоматизированные системы и контроллеры управления технологическими процессами, стабильная работа которых напрямую связана с качественным электропитанием. В России перебои в электроснабжении происходят довольно часто, что обусловлено изношенной инфраструктурой.

Гарантий того, что внешнее электроснабжение не отключится, а напряжение будет в норме, нет, и даже непродолжительные перебои в электроснабжении могут привести к выходу критически важного оборудования из строя, сбои же на несколько часов – к большим финансовым потерям и ущербу для репутации компании.

В мае 2010 года на одном из российских НПЗ произошел скачок электроснабжения, который вызвал сбои в работе части оборудования. В результате на установке первичной переработки нефти вспыхнул пожар. Несмотря на то, что сотрудникам МЧС удалось оперативно его локализовать, два работника предприятия получили травмы. Эта авария наглядно демонстрирует необходимость создания надежной и бесперебойной системы электропитания, которая позволит предприятиям не только минимизировать производственные риски, но и предотвратить незапланированные простои. Сегодня цена, надежность, долговечность, безопасность и безотказность выходят на первый план, а ключевым требованием нефтегазовых предприятий становится тесная интеграция всех решений для обеспечения непрерывного производственного цикла и бесперебойного электропитания.

Как повысить отказоустойчивости системы?

Создание бесперебойной системы электроснабжения НПЗ предполагает, прежде всего, повышение надежности ИБП. Сделать это можно двумя способами: за счет резервирования компонентов в рамках одного ИБП, либо с помощью построения параллельных систем для чего применяется несколько схем, включая схемы с общим байпасом и электронными коммутаторами питания, когда нагрузка переводится на резервный ИБП в случае отказа основного. Таким образом, технология параллельной работы обеспечивает работоспособность системы даже при разрыве информационной связи между ИБП, что полностью исключает единую точку отказа. Как правильно, многие производители ИБП уже имеют в своем портфеле решения, которые обеспечивают защиту оборудования от девяти возможных проблем с электропитанием, в том числе пропадание, просадки, пониженный уровень напряжения, линейный шум, всплески напряжения, высоковольтные импульсы, отклонения частоты, переходные процессы при коммутации и искажения синусоидальности напряжения.

Кроме того, защитить систему от частых кратковременных отказов питания можно также за счет замены аккумуляторных батарей на суперконденсаторы. Стандартное время автономной работы при использовании суперконденсаторов составляет 30-60 секунд, при этом на перезарядку требуется порядка пяти минут. Также они работают практически при любом температурном режиме, от минус 40 до плюс 65 градусов С, что особенно актуально для России, учитывая наши суровые климатические реалии. В отличие от батарей, срок службы которых зависит от количества циклов разряда-заряда, суперконденсаторы долговечнее и медленно изнашиваются даже при частом использовании. Кроме того, они гораздо компактнее и значительно легче, чем аккумуляторные батареи, а значит, появляется возможность для экономии полезной площади.

Как снизить совокупную стоимость владения?

Наряду с начальной стоимостью того или иного оборудования, все больше компаний задумываются о минимизации совокупной стоимости владения ТСО (англ. Total Cost of Ownership), за счет внедрения инновационных решений, которые характеризуются не только высоким КПД, но компактностью, модульностью и повышенной надежностью. Даже незначительное повышение КПД позволяет экономить расходы на электроэнергию. Сегодня уже существуют инновационные источники бесперебойного питания (ИБП), которые обеспечивают максимальное время бесперебойной работы критически важных процессов, при этом КПД некоторых из них достигает 97% в режиме двойного преобразования энергии. Топология двойного преобразования обеспечивает независимость параметров выходного напряжения от любых нарушений в питающей сети и защищает критически важную инфраструктуру от всех возможных проблем с электропитанием. Повысить эффективность использования ИБП до 99% можно также с помощью специальных режимов сохранения энергии. В таком режиме нагрузка безопасно питается через статический байпас, а переключение в режим двойного преобразования происходит в течение короткого времени в случае любого нарушения сетевого питания. Кроме того, режим сохранения энергии защищает нагрузку с помощью внутреннего подавления всплесков напряжения.

В чем основные преимущества комплексного подхода?

Необходимо учитывать, что бесперебойное электроснабжение на промышленном предприятии обеспечивается не только с помощью ИБП. Не менее важную роль играют сетевые фильтры, устройства регулировки воздушных потоков, модули распределения питания, оборудование дистанционного мониторинга, стоечные шкафы, а также дополнительные услуги и программное обеспечение. Таким образом, для обеспечения более высокого уровня надежности электропитания, наряду с использованием отдельных ИБП, предприятиям необходимо создавать комплексные системы, которые будут объединять десятки таких устройств в зависимости от размера промышленного предприятия.

Важно также понимать, что этот подход подразумевает интеграцию всех решений, что позволяет легко менять конфигурацию и расширять систему, добавляя в нее новые элементы. Внедрение интегрированных решений значительно сокращает сроки реализации проекта.

Использование комплексного подхода позволит промышленным предприятиям не только повысить производственную эффективность, но и обеспечить максимальный уровень надежности производственного процесса, а значит избежать потенциальных затрат и обезопасить персонал.