Projeto Shaanxi Yanchang Petroleum UPS: Caso industrial para ambientes extremos de campos petrolíferos

Ⅰ. Visão geral do projeto

1. Antecedentes da empresa
   • O Shaanxi Yanchang Petroleum Material Group, uma filial a 100 % do Shaanxi Yanchang Petroleum (Group), é responsável pela aquisição de materiais, gestão da cadeia de abastecimento e integração de equipamento químico energético. Sendo o maior fornecedor de serviços abrangentes de energia e produtos químicos no noroeste da China, alcançou mais de 80 mil milhões de RMB em receitas em 2024, abrangendo toda a cadeia industrial de exploração, refinação e armazenamento de petróleo e gás.
2. Requisitos do projeto
   • Ambientes extremos: No projeto 929 da Exploration Company, os desafios incluem temperaturas extremas, poeiras elevadas e gases corrosivos nos campos petrolíferos do norte de Shaanxi.
   • Qualidade da energia: Os variadores de frequência nas plataformas de perfuração provocam um THDi de 7,5%, ameaçando a precisão do controlo PLC.
   • Normas de segurança: Requer conformidade com as normas de alimentação de energia de carga de Classe I de Código de Conceção das Empresas Petroquímicas com uma reserva de ≥30 minutos para equipamento crítico.

Ⅱ. Desafios principais

1. Qualidade e fiabilidade da energia
   • Corrente de irrupção elevada: O arranque de uma bomba de lama gera uma corrente 12x superior à corrente nominal, pondo em risco UPS sobrecarga.
   • Interferência harmónica: THDi de 7.5% afecta a precisão do dispositivo de proteção do relé.
2. Desafios de O&M
   • Sistemas descentralizados: A implementação dispersa de UPS leva a tempos de resposta a falhas superiores a 4 horas.
   • Custos elevados da bateria: Os custos anuais de substituição de baterias de chumbo-ácido excedem os 6 milhões de RMB.
3. Eficiência energética
   • Baixa Eficiência da UPSA eficiência do 82% resulta em custos anuais de eletricidade de 120 milhões de RMB.
   • Objectivos de redução de carbono: Deve cumprir o objetivo de redução do consumo de energia de 18% de Shaanxi por unidade de valor de produção.

Ⅲ. Soluções

1. Arquitetura técnica

2. Estratégia de implementação
   • Armários à prova de explosão com sistemas de controlo de temperatura.
   • Implementação modular com capacidade de expansão de 50%.
   • Integração com a plataforma de gestão de energia para monitorização remota do estado de saúde da bateria (SOH).

Ⅳ. Realizações do projeto

1. Melhorias de fiabilidade
   • Disponibilidade do sistema: 99%, tempo de inatividade anual não planeado <5 minutos.
   • Tempo de resposta a falhas reduzido em 80%, MTTR ≤20 minutos.
2. Poupança de energia e custos
   • THDi reduzido de 7,5% para 2%, poupando 18 milhões de RMB anualmente em custos de eletricidade.
   • As baterias de fosfato de ferro e lítio (12.000 ciclos) reduzem os custos de manutenção anual em 75%.