Dự án UPS của Công ty Dầu khí Shaanxi Yanchang: Trường hợp ứng dụng công nghiệp trong môi trường mỏ dầu khắc nghiệt

Ⅰ. Tổng quan dự án

1. Bối cảnh doanh nghiệp
   • Tập đoàn Vật tư Dầu khí Shaanxi Yanchang, một công ty con thuộc sở hữu hoàn toàn của Tập đoàn Dầu khí Shaanxi Yanchang, chịu trách nhiệm về mua sắm vật tư, quản lý chuỗi cung ứng và tích hợp thiết bị hóa chất năng lượng. Là nhà cung cấp dịch vụ tổng hợp về năng lượng và hóa chất lớn nhất tại Tây Bắc Trung Quốc, tập đoàn này đã đạt doanh thu hơn 80 tỷ NDT vào năm 2024, bao quát toàn bộ chuỗi công nghiệp từ thăm dò, chế biến đến lưu trữ dầu khí.
2. Yêu cầu của dự án
   • Môi trường khắc nghiệt: Trong Dự án 929 của Công ty Khảo sát, những thách thức bao gồm nhiệt độ khắc nghiệt, bụi mù dày đặc và khí ăn mòn tại các mỏ dầu phía bắc tỉnh Thiểm Tây.
   • Chất lượng điện năng: Các bộ biến tần trên giàn khoan gây ra chỉ số THDi là 7,51 TP3T, đe dọa đến độ chính xác của hệ thống điều khiển PLC.
   • Tiêu chuẩn an toàn: Yêu cầu tuân thủ các tiêu chuẩn về nguồn điện tải loại I của Quy chuẩn thiết kế các doanh nghiệp hóa dầu với thời gian dự phòng ≥30 phút cho các thiết bị quan trọng.

Ⅱ. Thách thức cốt lõi

1. Chất lượng và độ tin cậy của nguồn điện
   • Dòng điện khởi động cao: Các công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực bơm bùn tạo ra dòng điện gấp 12 lần dòng điện định mức, gây ra rủi ro UPS quá tải.
   • Giao thoa sóng hài: Hệ số THDi 7,5% ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị bảo vệ rơle.
2. Những thách thức trong vận hành và bảo trì
   • Hệ thống phi tập trung: Việc triển khai các trạm UPS một cách rời rạc dẫn đến thời gian xử lý sự cố kéo dài hơn 4 giờ.
   • Chi phí pin cao: Chi phí thay thế ắc-quy chì-axit hàng năm vượt quá 6 triệu Nhân dân tệ.
3. Hiệu quả năng lượng
   • Thấp Hiệu suất của UPS: Hiệu suất của 82% giúp tiết kiệm chi phí điện hàng năm lên tới 120 triệu NDT.
   • Mục tiêu giảm phát thải carbon: Phải đạt được mục tiêu giảm tiêu thụ năng lượng theo chỉ tiêu 18% của tỉnh Thiểm Tây trên mỗi đơn vị giá trị sản xuất.

Ⅲ. Giải pháp

1. Kiến trúc kỹ thuật

2. Chiến lược triển khai
   • Tủ chống cháy nổ có hệ thống điều khiển nhiệt độ.
   • Triển khai theo mô-đun với khả năng mở rộng 50%.
   • Tích hợp với nền tảng quản lý năng lượng để giám sát từ xa tình trạng pin (SOH).

IV. Thành tựu của dự án

1. Các cải tiến về độ tin cậy
   • Tính sẵn sàng của hệ thống: 99,1% (TP3T), thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch hàng năm <5 phút.
   • Thời gian phản hồi sự cố giảm 80%, MTTR ≤20 phút.
2. Tiết kiệm năng lượng và chi phí
   • Hệ số THDi đã giảm từ 7,51 TP3T xuống còn 21 TP3T, giúp tiết kiệm 18 triệu NDT chi phí điện mỗi năm.
   • Pin lithium sắt photphat (12.000 chu kỳ sạc/xả) giúp giảm 751% chi phí bảo trì hàng năm.