Обеспечение бесперебойного электропитания для критической инфраструктуры в нефтегазовой промышленности

Нефтегазовая отрасль относится к категории критической инфраструктуры. Любой сбой в электропитании, вызванный внештатной или аварийной ситуацией в сетях, может привести к катастрофическим производственным и экологическим последствиям, а также многомиллионным убыткам.

Цели проекта:

• Непрерывность работы: обеспечение бесперебойной работы систем управления, телекоммуникации и безопасности объекта в течение 5 часов при полном отсутствии внешнего электропитания.
• Высокая отказоустойчивость: система должна иметь максимальную надежность и стабильность выходных параметров (напряжения, частоты) в любых условиях.
• Сложные условия эксплуатации: оборудование должно быть адаптировано к работе на промышленном объекте.
• Удаленный контроль и управление: необходимость интеграции в существующую АСУ ТП объекта для круглосуточного мониторинга статуса системы и удаленного управления.

Решение:

На основании технического задания и анализа специфики объекта было разработано и внедрено комплексное решение на базе оборудования ФОРПОСТ. Использование элементной базы преобразовательной техники нашей торговой марки обеспечивает высокую надежность и долговечность системы благодаря полному циклу производства и строгому контролю качества.

Состав решения:

1. Зарядно-выпрямительное устройство (ЗВУ) на базе модулей БПС-3000-220/30В-100А-23-ЗЛГ с устройством контроля и управления УКУ-207.13-(20-70)В-D-ЗЛГ.
2. Инвертор напряжения DC/AC 24/220В-1500А-2U-BP-ЗЛГ с УКУ-207.14-LAN-D-ЗЛГ.
3. DC/DC-преобразователь с УКУ-207.13-(20-70)В-D-ЗЛГ.

Принцип работы:

В штатном режиме система питается от внешней сети переменного тока. ЗВУ преобразует переменный ток в постоянный для заряда аккумуляторных батарей (АКБ) и для питания инвертора и DC/DC-преобразователя. Инвертор обеспечивает переменным напряжением ~220В собственные нужды шкафа (система управления, вентиляция). DC/DC-преобразователь стабилизирует напряжение 24В для низковольтной нагрузки. При пропадании внешней сети питание оборудования переходит на АКБ.

Ключевые технологические преимущества:

1. Горячая замена: модульные системы (ЗВУ, DC/DC-преобразователь) спроектированы с поддержкой функции горячей замены.

2. Интеллектуальная система управления и мониторинга (АСУ ТП):

• Удаленный мониторинг по протоколу SNMP (Ethernet).
• Локальное управление через USB-порт.
• Интеграция в промышленные системы через протокол ModBus RTU (RS-485)
• Система терморегуляции: Принудительная вентиляция с управлением от термостата гарантирует охлаждение оборудования даже в жарких условиях производственного помещения.

3. Защита от агрессивной среды: все печатные платы, блоки управления и токоведущие части преобразователей защищены специальным покрытием «КУПОЛ», выдерживающим воздействие H₂S до 10 мг/м³, что подтверждено протоколами испытаний аккредитованной лаборатории.

4. Надежная работа ЗВУ:

• Специальное исполнение корзины позволяет устройству работать в штатном режиме даже при отключении двух фаз трехфазного питания.
• Допустимое отклонение входного напряжения — от −20% до +20%.
• Высокая стабильность параметров: отклонение выходного напряжения не более ±1%, тока — ±2%, пульсации — менее 0,1 В.

5.  Долговечные никель-кадмиевые АКБ:

• Срок службы до 20 лет даже в тяжелых климатических условиях.
• Диапазон рабочих температур: от −20 °C до +60 °C.
• Для их интеграции выполнена точная настройка аналоговых схем ЗВУ.

6.  Механическая прочность и удобство обслуживания – реализованы выдвижные полки для АКБ

В результате решения:

• Обеспечено гарантированное электропитание объекта в течение 5 часов в автономном режиме.
• Внедрена функция горячей замены модулей, что исключает простои системы.
• Применено покрытие «КУПОЛ», обеспечивающее надежную работу оборудования при концентрации H₂S до 10 мг/м³.
• Стабильность параметров и надежность системы подтверждены испытаниями: отклонение напряжения не более ±1%, пульсации менее 0,1 В. Разработано специализированное ПО с поддержкой отраслевых стандартов АСУ ТП, обеспечившее бесшовную интеграцию и единый контур управления инженерной инфраструктурой.
• Решение прошло все этапы испытаний и согласовано с заказчиком.

Успешная реализация проекта позволяет рассматривать его как готовое типовое решение для масштабирования в нефтегазовой отрасли и других секторах, где предъявляются высокие требования к надежности электропитания.