Решения UPS для нефтехимической промышленности

I. Проблемы энергоснабжения в нефтехимической промышленности

Нефтехимическая промышленность является ключевой отраслью национальной экономики. Процесс производства в этой отрасли сопровождается сложными химическими реакциями и требует высокоточного управления процессами, что предъявляет чрезвычайно высокие требования к надежности и стабильности энергоснабжения. Ниже перечислены проблемы энергоснабжения, с которыми сталкивается эта отрасль:

1. Высокие требования к непрерывности производственного процесса

Нефтехимическое производство обычно является непрерывным. При отключении электроэнергии производственный процесс может быть прерван, что приведет к внезапной остановке химической реакции. Это не только вызовет огромные экономические потери, такие как растрата сырья, некачественная продукция, повреждение производственного оборудования и т. д., но и может привести к серьезным авариям, связанным с безопасностью и экологией. Например, в процессе нефтепереработки ключевые реакции, такие как каталитический крекинг и гидроочистка, необходимо проводить при высокой температуре и высоком давлении. Отключение электроэнергии может привести к выходу реакции из-под контроля, что приведет к перегреву оборудования и внезапному повышению давления, что может вызвать взрывы или пожары.
Многие химические продукты имеют длительный производственный цикл, который занимает часы или даже дни от поступления сырья до выпуска продукции. Колебания напряжения могут подрывать стабильность производства, снижать качество продукции или даже полностью уничтожать продукт, что сказывается на рыночных поставках и экономической выгоде компании.

2. Чувствительность ключевого производственного оборудования к качеству электроэнергии

На нефтехимических предприятиях автоматизированные системы управления (такие как DCS, PLC и т. д.), прецизионные аналитические приборы (такие как хроматографы, спектрометры и т. д.) и оборудование с регулируемой частотой вращения предъявляют чрезвычайно высокие требования к качеству электроэнергии. Эти устройства требуют стабильного напряжения, частоты и чистой электрической энергии для обеспечения их нормальной работы и точности измерений. Проблемы с качеством электроэнергии, такие как провалы напряжения, скачки напряжения, гармонические искажения и т. д., могут привести к сбоям в работе системы управления, неточным показаниям приборов, выходу оборудования из строя и остановке производства, что, в свою очередь, влияет на стабильность всего производственного процесса и качество продукции.
Высокоточное производство химических веществ требует точного контроля рабочих параметров оборудования. Колебания мощности не позволяют оборудованию точно контролировать условия реакции, что приводит к нестабильному качеству продукции и снижению ее конкурентоспособности.

3. Суровые условия труда

Окружающая среда на нефтехимическом производстве является суровой и характеризуется множеством неблагоприятных факторов, таких как высокая температура, высокая влажность, пыль, коррозионные газы (такие как сероводород, хлор и т. д.), а также легковоспламеняющиеся и взрывоопасные газы. Эти условия окружающей среды создают серьезные проблемы для производительности и надежности ИБП оборудование. Например, высокая температура может привести к снижению производительности электронных компонентов ИБП и сокращению срока их службы; агрессивные газы могут разъедать металлические детали и печатные платы оборудования, вызывая короткие замыкания, обрывы цепей и другие проблемы; горючие и взрывоопасные газовые среды требуют от оборудования ИБП высокой безопасности и взрывозащищенности, чтобы предотвратить пожары или взрывы, вызванные неисправностями оборудования.
Суровые условия эксплуатации ускоряют износ и повреждение оборудования, увеличивают расходы на техническое обслуживание и частоту замены, а также снижают эффективность производства.

4. Сложность и неопределенность энергоснабжения

Нефтехимические предприятия имеют большие масштабы производства, много электрооборудования и огромные различия в мощности, от осветительного оборудования мощностью в несколько киловатт до больших компрессоров и реакторов мощностью в тысячи киловатт. Это делает энергетическую нагрузку предприятий сложной и изменчивой и предъявляет более высокие требования к стабильности и надежности системы электроснабжения. В то же время производственный план предприятий может корректироваться в зависимости от рыночного спроса, поставок сырья и других факторов, что приводит к увеличению неопределенности в нагрузке на электросеть. Система электроснабжения должна адаптироваться к изменениям нагрузки, чтобы обеспечить стабильное электроснабжение.
Предприятия имеют много электрооборудования с большими различиями в мощности, что создает сложные энергетические нагрузки, увеличивает нагрузку на систему электроснабжения и усложняет управление.

II. Обзор решений UPS для нефтехимической промышленности

Для обеспечения безопасной, стабильной и непрерывной работы нефтехимического производства мы предоставляем профессиональные источники бесперебойного питания (ИБП). решения для нефтехимической промышленности.

Цель решения: Обеспечить высококачественное и надежное бесперебойное электропитание ключевого производственного оборудования и систем автоматизации нефтехимических предприятий, обеспечить непрерывность и стабильность производственного процесса, избежать производственных аварий, повреждения оборудования и загрязнения окружающей среды, вызванных проблемами с электропитанием, а также повысить уровень управления электропитанием и способность предприятий реагировать на чрезвычайные ситуации.
Проектирование архитектуры системы: в соответствии с масштабом производства, технологическим процессом и распределением ключевого оборудования нефтехимических предприятий проектируется архитектура системы ИБП, сочетающая в себе распределенную и централизованную структуру. На крупных совместных нефтехимических предприятиях централизованные системы ИБП в основном используются для обеспечения гарантированного электропитания ключевых систем управления (таких как центральная диспетчерская DCS) и важных общественных инженерных систем (таких как компрессоры инструментального воздуха, системы циркуляции охлаждающей воды и т. д.) всего завода; в то же время распределенные небольшие системы ИБП устанавливаются в различных производственных зонах и опасных местах для обеспечения электропитания аналитических кабинетов, локальных шкафов управления и другого оборудования. На средних нефтехимических предприятиях используется относительно централизованная архитектура системы ИБП. В соответствии с распределением производственных подразделений и требованиями к электропитанию создается несколько подцентров ИБП, которые отвечают за электропитание ключевого оборудования в различных зонах. На небольших нефтехимических предприятиях или удаленных нефтегазовых месторождениях используется интегрированное и компактное оборудование ИБП, которое можно гибко устанавливать для удовлетворения требований к электропитанию в конкретных зонах и обеспечения стабильной работы ключевого оборудования.

1. Выбор и настройка системы бесперебойного питания

Выберите подходящую мощность ИБП в соответствии с потребляемой мощностью и потребностью в электроэнергии производственного оборудования: Проведите комплексную статистику потребления электроэнергии и анализ потребности в электроэнергии для различных ключевых видов оборудования на нефтехимических предприятиях, включая оборудование систем автоматического управления, аналитические приборы, оборудование регулирования частоты вращения, системы аварийного освещения и т. д. Рассчитайте требуемую общую мощность ИБП на основе таких факторов, как коэффициент одновременного использования оборудования, коэффициент мощности, а также возможные будущие потребности в расширении. При выборе модели рекомендуется предусмотреть определенный запас прочности, как правило, в 1,2–1,5 раза превышающий общую мощность, чтобы удовлетворить потребности развития на ближайшие 3–5 лет.
Конфигурация батареи и определение срока службы батареи: Определите время автономной работы ИБП в соответствии с требованиями производственного процесса и временем аварийного отключения электроэнергии на нефтехимическом предприятии. В системе управления ключевым производственным оборудованием и важными инженерными системами общего пользования аккумулятор UPS Срок службы может быть установлен на 30-60 минут, чтобы при отключении городской электроэнергии обеспечить достаточное время для запуска аварийной генераторной установки и безопасного отключения ключевого оборудования во время отключения электроэнергии, избегая повреждения оборудования и несчастных случаев, вызванных внезапным отключением электроэнергии. Для некоторого особо важного оборудования (например, оборудования для мониторинга окружающей среды, систем приборов безопасности и т.д.) время автономной работы может быть увеличено до 2-4 часов, чтобы удовлетворить требования к непрерывной работе во время перебоев в электроснабжении. Что касается выбора типа батареи, то, учитывая сложность нефтехимической среды и высокие требования к надежности батареи, в первую очередь можно использовать литий-ионные батареи, которые обладают такими преимуществами, как высокая плотность энергии, длительный срок службы, низкая скорость саморазряда и т. д., и могут сохранять хорошую производительность в суровых условиях.

2. Стратегия защиты ключевого производственного оборудования с помощью источников бесперебойного питания

Оборудование системы автоматического управления: Системы автоматического управления (такие как DCS, PLC и т. д.) являются ядром нефтехимического производства и отвечают за мониторинг, контроль и регулирование всего производственного процесса в режиме реального времени. Система ИБП обеспечивает точную гарантию питания для оборудования системы автоматического управления. При нормальном питании от сети она обеспечивает стабильную работу оборудования системы управления и точный сбор и передачу данных; при прерывании питания от сети ИБП немедленно переключается в режим питания от батареи, чтобы поддерживать непрерывную работу оборудования системы управления, обеспечить плавный переход производственного процесса и безопасную остановку, а также избежать выхода производства из-под контроля из-за отключения электроэнергии, что может привести к повреждению оборудования, вторичным авариям и загрязнению окружающей среды.
Прецизионные аналитические приборы и оборудование: в процессе нефтехимического производства используется большое количество прецизионных аналитических приборов для мониторинга показателей качества сырья, промежуточных продуктов и конечной продукции в режиме реального времени, что обеспечивает поддержку данных для оптимизации производственного процесса и контроля качества продукции. UPS обеспечивает стабильное электропитание для прецизионных аналитических приборов и оборудования, гарантируя их нормальную работу в случае колебаний напряжения или отключений электроэнергии, непрерывно предоставляя точные данные мониторинга качества для производственного процесса, своевременно выявляя проблемы с качеством в производственном процессе, предотвращая повреждение приборов и потерю данных из-за проблем с электропитанием, а также обеспечивая качество продукции и эффективность производства.
Оборудование для регулирования скорости с переменной частотой: Оборудование для регулирования скорости с переменной частотой широко используется в различных вентиляторах, насосах и других нагрузках на нефтехимических предприятиях. Оно обеспечивает энергосберегающую работу и точное управление процессом за счет регулирования скорости двигателя. ИБП обеспечивает высококачественную поддержку питания для оборудования регулирования скорости с переменной частотой, гарантируя стабильную работу инвертора при колебаниях напряжения в сети или отключении питания, предотвращая отказ и остановку инвертора из-за проблем с питанием, поддерживая нормальную работу производственного оборудования, обеспечивая непрерывность и стабильность производственного процесса и снижая повреждения двигателя и связанного механического оборудования, вызванные частым запуском и остановкой оборудования, тем самым продлевая срок службы оборудования.

3. Адаптируемость к окружающей среде и обеспечение надежности

Конструктивные особенности для суровых условий эксплуатации: в связи с суровыми условиями эксплуатации в нефтехимической промышленности, оборудование ИБП имеет специальную защитную конструкцию и высоконадежные компоненты. Что касается защиты от пыли и воды, корпус оборудования ИБП имеет высокий уровень защиты, который эффективно предотвращает попадание пыли и водяного пара внутрь оборудования, обеспечивая его нормальную работу в суровых условиях эксплуатации. Для обеспечения коррозионной стойкости печатная плата оборудования ИБП обработана антикоррозионным покрытием, а металлические детали прошли специальную обработку поверхности для повышения коррозионной стойкости оборудования в среде, содержащей коррозионные газы. Что касается взрывозащищенной конструкции, для оборудования ИБП, установленного в зонах с воспламеняющимися и взрывоопасными газами, используется взрывозащищенная конструкция, которая соответствует требованиям соответствующих стандартов взрывозащиты и обеспечивает безопасную работу оборудования в опасных средах. В то же время оборудование ИБП имеет широкий диапазон рабочих температур и хорошие характеристики теплоотдачи, что позволяет ему адаптироваться к экстремальным условиям окружающей среды, таким как высокая и низкая температура на нефтехимическом объекте.
Меры по повышению надежности систем ИБП: применение резервных конструкций, таких как двойной вход питания и параллельная резервированность, для повышения надежности систем ИБП. В ключевых производственных зонах и центрах управления нефтехимических предприятий применяется конструкция с двойным входом питания. При отказе одного источника питания система может автоматически переключиться на другой источник питания, чтобы обеспечить непрерывное питание системы ИБП. Конструкция с параллельной резервированием позволяет нескольким устройствам ИБП работать параллельно. При отказе одного устройства ИБП другие устройства ИБП могут быстро взять на себя всю нагрузку и продолжить обеспечивать питание ключевого оборудования, чтобы избежать перерыва в производстве. Усилить конструкцию теплоотвода и проверку надежности компонентов системы ИБП, а также проводить строгий контроль качества и проверку на старение ключевых компонентов (таких как конденсаторы, трансформаторы, силовые модули и т. д.), чтобы обеспечить соответствие качества и характеристик компонентов высоким стандартам. Одновременно с этим создать полную систему регулярного технического обслуживания и проверки, чтобы своевременно обнаруживать и устранять потенциальные проблемы оборудования и обеспечить долгосрочную стабильную работу системы ИБП.

4. Интеллектуальный мониторинг и управление

Функция мониторинга системы ИБП: Система ИБП оснащена интеллектуальным модулем мониторинга, который может в режиме реального времени отслеживать ключевые параметры, такие как напряжение, ток, частота, состояние батареи, состояние нагрузки и т. д., и отображать эти параметры интуитивно понятным образом для персонала компании, занимающегося эксплуатацией и техническим обслуживанием, через сенсорный экран или сетевой интерфейс. Персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию может в любое время проверить рабочее состояние оборудования ИБП, быть в курсе состояния источника питания и оборудования, заранее обнаруживать потенциальные проблемы и принимать превентивные меры. При возникновении нештатной ситуации в системе ИБП, такой как превышение напряжения установленного диапазона, отказ батареи, перегрузка и т. д., система мониторинга немедленно посылает звуковой и визуальный сигнал тревоги и автоматически выводит всплывающее окно с информацией о тревоге, чтобы напомнить персоналу по эксплуатации и техническому обслуживанию о необходимости своевременного реагирования для обеспечения безопасной работы оборудования.
Удаленный мониторинг и управление : Используя сетевые технологии, система ИБП поддерживает функции удаленного мониторинга и управления. Эксплуатационный и обслуживающий персонал может удаленно контролировать рабочее состояние оборудования ИБП, устанавливать параметры, диагностировать неисправности и обновлять программное обеспечение с помощью APP мобильного телефона или компьютерного клиента, находясь в диспетчерской на предприятии или в удаленном офисе, при условии, что они могут подключиться к локальной сети предприятия или Интернету. Например, оперативный и обслуживающий персонал может использовать систему удаленного мониторинга дома для оперативного обнаружения сигнала неисправности оборудования ИБП, удаленной диагностики и первоначального устранения неисправностей оборудования, таких как удаленное переключение режима работы ИБП, сброс оборудования ИБП и т.д., чтобы сократить время реагирования обслуживающего персонала на месте и повысить доступность и эффективность производства оборудования. В то же время система удаленного мониторинга поддерживает централизованное управление и мониторинг нескольких устройств ИБП, осуществляя единую диспетчеризацию и управление системой электроснабжения всего нефтехимического предприятия.

5. Установка и внедрение

Подготовка перед установкой: Перед установкой системы ИБП необходимо провести комплексную проверку и оценку системы электропроводки, системы заземления, условий установки и т. д. на нефтехимическом предприятии. Убедитесь, что входная линия электросети соответствует требованиям к мощности и качеству электроэнергии оборудования ИБП, система заземления находится в хорошем состоянии, а сопротивление заземления соответствует соответствующим стандартам, чтобы обеспечить надежную защиту оборудования. В соответствии с планировкой производственного процесса предприятия и распределением ключевого оборудования, место установки оборудования ИБП должно быть разумно спланировано, чтобы обеспечить установку оборудования ИБП в хорошо вентилируемой, чистой среде и в месте, удобном для обслуживания, а также оставить достаточно места для отвода тепла от оборудования и будущего расширения и преобразования. Разработайте подробный план установки и план безопасности строительства, уточните этапы установки, распределение обязанностей между персоналом и график строительства, а также проведите обучение по технике безопасности и технический инструктаж для монтажников, чтобы обеспечить безопасность и упорядоченность процесса установки. Установите на месте установки заметные предупреждающие знаки безопасности, чтобы предотвратить несчастные случаи во время строительства.
Этапы установки и меры предосторожности для системы ИБП: В соответствии с руководством по установке, предоставленным производителем оборудования ИБП, сначала установите ИБП в заранее определенное место и с помощью крепежных болтов прочно закрепите его на земле или специальном монтажном кронштейне, чтобы обеспечить стабильность и надежность оборудования во время работы. Затем установите батарейный блок в батарейном отсеке и правильно подключите батарейный блок к входному и выходному портам постоянного тока главного устройства ИБП. В процессе подключения следует обратить внимание на полярность и плотность подключения батареи, чтобы не допустить ослабления или обратного подключения, что может привести к неисправности батареи или стать причиной несчастных случаев. Затем подключите входной и выходной распределительный шкаф главного ИБП к входной линии электросети компании и линиям питания основного оборудования. При подключении необходимо строго соблюдать технические требования к электропроводке, чтобы обеспечить прочность и надежность проводки и избежать таких проблем, как виртуальное подключение и короткое замыкание. В процессе установки следует обратить внимание на безопасное расстояние между оборудованием ИБП и окружающим оборудованием, чтобы обеспечить беспрепятственную вентиляцию и теплоотвод, а также принять эффективные меры по защите от пыли и влаги, чтобы предотвратить попадание посторонних предметов внутрь оборудования и возникновение неисправностей. В то же время монтажник должен использовать средства защиты, такие как изолирующие перчатки и изолирующая обувь, и строго соблюдать правила техники безопасности на нефтехимических предприятиях, чтобы предотвратить несчастные случаи, такие как поражение электрическим током и пожар.
Отладка и тестирование системы: После завершения установки система ИБП полностью отлаживается и тестируется. Сначала проверяется внешний вид оборудования, чтобы убедиться, что оно надежно установлено, проводка аккуратная и красивая, и нет никаких повреждений. Затем подключают сетевое питание, включают ИБП, наблюдают, нормально ли проходит процесс запуска оборудования, проверяют точность отображаемой информации на панели ИБП, в том числе соответствие отображаемых значений входного и выходного напряжения, тока, частоты и других параметров реальным измеренным значениям. Затем с помощью профессиональных электроприборов точно измерьте и отрегулируйте напряжение, ток, частоту, форму волны и другие параметры на выходе ИБП, чтобы убедиться, что качество электроэнергии на выходе ИБП соответствует требованиям к питанию основного оборудования в нефтехимической промышленности. Проведите испытания ИБП на зарядку и разрядку, чтобы проверить, соответствуют ли характеристики зарядки и разрядки батарейного блока проектным требованиям, и убедитесь, что ИБП может обеспечить достаточную мощность. резервное питание поддержка ключевого оборудования при отключении сетевого питания. Моделирование ситуации отключения сети позволяет проверить, соответствует ли время переключения ИБП между режимом сети и режимом батареи требованиям ключевого оборудования к переключению при отключении питания, и убедиться, что в момент отключения сетевого питания ИБП может быстро переключиться в режим питания от батареи для поддержания нормальной работы ключевого оборудования и предотвращения производственных аварий, вызванных отключением питания. В то же время проверяется функция сигнализации системы ИБП, чтобы проверить, может ли сигнал тревоги быть выдан быстро и точно, когда оборудование выходит из строя или имеет ненормальную работу, чтобы напомнить персоналу по эксплуатации и техническому обслуживанию, как с ним обращаться.

6. Эксплуатация и техническое обслуживание

Ежедневные пункты технического обслуживания: Разработайте подробный план ежедневного технического обслуживания и назначьте специальный персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию, который будет отвечать за техническое обслуживание системы ИБП. Регулярно очищайте оборудование ИБП, удаляйте пыль и грязь с поверхности оборудования чистой влажной тканью и поддерживайте чистоту оборудования и хорошее теплоотведение. Проверяйте внешний вид аккумуляторной батареи на предмет утечки, вздутия или трещин в корпусе. Используйте тестер аккумуляторов для измерения напряжения и внутреннего сопротивления аккумулятора, оценки его состояния и своевременного выявления проблем, связанных со старением или выходом из строя аккумулятора. Проверьте, нормально ли работает охлаждающий вентилятор оборудования ИБП, не заблокирован ли канал отвода тепла, и удалите пыль и мусор из вентиляционных отверстий, чтобы обеспечить хорошую теплоотдачу оборудования. Регулярно проверяйте оборудование ИБП, регистрируйте входное и выходное напряжение, ток, частоту, напряжение батареи и другие рабочие параметры оборудования, а также рабочий статус и информацию о тревогах оборудования, своевременно обнаруживайте потенциальные неисправности и скрытые опасности и устраняйте их. Например, раз в неделю очищайте поверхность оборудования ИБП и проверяйте внешний вид батареи, раз в месяц проверяйте систему отвода тепла и оборудование, а раз в квартал проводите тестирование заряда и разряда батарейного блока, чтобы обеспечить стабильную работу системы ИБП.
Регулярное техническое обслуживание и капитальный ремонт: в соответствии со сроком эксплуатации оборудования ИБП и циклом технического обслуживания, рекомендованным производителем, система ИБП должна проходить полное техническое обслуживание и капитальный ремонт каждые шесть месяцев или один год. В процессе технического обслуживания сначала проведите комплексную проверку внутренних компонентов оборудования ИБП, включая конденсаторы, трансформаторы, силовые модули, платы управления и т. д., чтобы проверить, не повреждены ли компоненты, не изношены ли, не перегреты ли и т. д., и своевременно замените неисправные компоненты. Проведите комплексную проверку системы распределения входа и выхода оборудования ИБП, проверьте, хорош ли контакт электрических компонентов, таких как автоматические выключатели, контакторы и шины, нет ли ослабления, износа и т. д., чтобы обеспечить безопасность и надежность системы распределения. Проведите комплексную проверку заряда и разряда и сбалансированное обслуживание заряда аккумуляторной батареи, проверьте, соответствует ли разрядная емкость аккумуляторной батареи проектным требованиям, оптимизируйте и отрегулируйте параметры заряда и разряда аккумуляторной батареи, а также продлите срок службы аккумулятора. Одновременно провести комплексную проверку и техническое обслуживание системы охлаждения оборудования ИБП, очистить радиатор от пыли и мусора, проверить износ подшипников охлаждающего вентилятора и выполнить необходимые операции по смазке и замене охлаждающего вентилятора, чтобы обеспечить нормальную работу системы охлаждения. В процессе регулярного технического обслуживания мы строго следуем процессу технического обслуживания и стандартам качества оборудования, чтобы гарантировать, что оборудование ИБП после технического обслуживания может нормально работать и соответствовать требованиям к электропитанию ключевого оборудования на нефтехимических предприятиях.
Подготовка планов действий в чрезвычайных ситуациях и проведение учений: для того чтобы справиться с возможными сбоями в работе системы ИБП, нефтехимические предприятия должны разработать подробные планы действий в чрезвычайных ситуациях, четко определить порядок действий в чрезвычайных ситуациях, распределение обязанностей и контактную информацию. План действий в чрезвычайных ситуациях должен включать меры по аварийному энергоснабжению в случае сбоя системы ИБП (например, включение резервного генераторного агрегата, переключение на режим байпасного энергоснабжения и т. д.), процедуры аварийного отключения и повторного запуска ключевого оборудования, а также меры безопасности на месте аварии. Регулярно организовывать для персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию компании, а также для операторов производства учения по аварийному плану, моделировать сценарии реагирования на аварийные ситуации при отказе системы ИБП (например, отключение городского электроснабжения, отказ оборудования ИБП, отказ аккумуляторной батареи и т. д.) и совершенствовать способности соответствующего персонала по реагированию на аварийные ситуации и совместным действиям. С помощью учений по аварийному плану можно проверить эффективность и работоспособность аварийного плана, а также своевременно выявить и устранить проблемы в аварийном плане, чтобы в случае отказа системы ИБП можно было быстро и эффективно принять аварийные меры для минимизации воздействия на производство, обеспечения безопасности персонала и оборудования предприятия, а также снижения рисков загрязнения окружающей среды.

Короче говоря, наш ИБП нефтехимическая промышленность Решение полностью учитывает особенности нефтехимической промышленности и потребности в энергоснабжении. Благодаря разумному проектированию, подбору и конфигурации системы, интеллектуальному управлению и совершенным мерам по обеспечению эксплуатации и технического обслуживания, оно обеспечивает надежную энергетическую поддержку ключевого производственного оборудования, гарантирует непрерывность и стабильность производственного процесса, повышает эффективность и безопасность производства компании, а также обеспечивает стабильную работу и устойчивое развитие нефтехимических предприятий.