«Умный щит» для бесперебойной работы от компании «Релематика»
Реклама. ООО «Релематика», ИНН 2129041046
Erid: F7NfYUJCUneTTTQUnnnP
Нефтяные или газовые месторождения часто находятся в удалённых, труднодоступных местах, там, где нет возможности подключиться к централизованным сетям. На выручку приходят газопоршневые и газотурбинные установки, где‑то используют ВИЭ. На выходе получается изолированная энергосистема, которая сама вырабатывает и распределяет электричество.
Но такие мини-сети ― хрупкие.
Если в большой стране отключится один генератор, это почти незаметно. А в изолированной системе одно отключение может вызвать цепную реакцию. Выходом в этой ситуации может стать применение систем противоаварийной (ПА) и релейной защиты (РЗА). Как раз такие решения предлагает ООО «Релематика».
Почему сети нужно защищать от перегрузки?
Какими могут быть последствия локальной аварии в небольшой сети? Это можно сравнить с эффектом домино: сначала упадёт напряжение, затем частота тока, и в результате объект останется без энергии.
Всё это особенно актуально для нефтегазовых компаний. На отдалённом месторождении выход из строя даже одного генератора может привести к полному погашению всей системы, так как мощности оставшихся может не хватить для покрытия нагрузки потребителей. Результат ― остановка добычи, убытки, риски для безопасности персонала и оборудования.
Статистика показывает, что доля аварий в системе электроснабжения нефтяного месторождения может достигать 48%, при этом потери нефти (недоотпуск продукции) могут составлять до 150 тыс. тонн за 1 год.
Как может помочь использование ПА и РЗА? Если рассматривать продукцию ООО «Релематика», то речь идёт об умной системе автоматики, которая буквально за доли секунды может:
- отключить нагрузку, если не хватает энергии (например, временно выключить не самые важные насосы);
- отключить лишние генераторы, если энергии стало слишком много;
- предотвратить общий сбой и сохранить стабильную работу сети.
То есть принцип действия ПА и РЗА можно сравнить с ABS в автомобиле: не даёт «заблокироваться» системе и спасает от полного отключения.
Предотвращение аварий на месторождениях: опыт «Релематики»
Важно, что это не теоретические рассуждения, за плечами специалистов компании есть актуальный опыт реализации подобных проектов на объектах нефтегазовой промышленности.
В качестве примера можно привести задачу по разработке комплекса автоматики предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ) для одной из крупных российских ВИНК. Энергосистема на объекте включала 10 газопоршневых установок малой (1,4 и 1,8 МВт) и средней (4,5 МВт) мощности, которые работают на попутном газе.
В роли основных потребителей выступают одно- и двухтрансформаторные подстанции напряжением 10 и 35 кВ, мощностью 25–1600 кВ·А. В нормальном режиме генераторы загружены на 50–60 %.
Несмотря на то, что речь шла об изолированном объекте, функции АПНУ должны были соответствовать требованиям Единой энергосистемы России. Это стало серьёзным вызовом для компании.
Работа над проектом прошла в несколько этапов. Сначала в лаборатории «Цифровая подстанция» собрали модель комплекса, в том числе для того, чтобы максимально протестировать оборудование на этом этапе и сократить время его наладки на реальном объекте. Специалисты ООО «Релематика» проверили взаимодействие всех элементов комплекса. Для того чтобы воспроизвести работу системы противоаварийной автоматики, использовались данные, записанные цифровыми осциллографами (лавина напряжений, частоты, останов энергосистемы и т. д.).
Важные изменения производили на этапе наладки. Корректность работы проверяли во время отключения и включения генераторов.
«Сердцем» комплекса можно считать шкаф с устройствами ТОР 300 ПА (число терминалов зависит от количества присоединений). С их помощью можно постоянно анализировать ситуацию, видеть, сколько генераторов работает и сколько энергии потребляется. И, самое главное, при малейшем сбое мгновенно принять решение об отключении, чтобы сохранить баланс.
Эффекты от внедрения АПНУ
Систему запустили в ноябре 2023 года, и за полгода она более 40 раз предотвратила возникновение аварийных ситуаций. Чаще всего — когда один из генераторов отключался по техническим причинам.
К другим важным результатам внедрения комплекса можно отнести:
- введение алгоритма полиноминальной оценки фактической мощности нагрузки;
- время срабатывания АЧР сократилось до 150 мс;
- выдержка времени на срабатывание устройства РЗА на ПС «Центр» была сокращена до 100 мс;
- при однофазных замыканиях время срабатывания для отключения составляет 50 мс.
Важно, что комплекс ПА интегрирован в АСУ ТП заказчика, что заметно повысило удобство работы диспетчеров.
Подводим итоги: на что стоит обратить внимание при подборе системы противоаварийной автоматики? Специалисты «Релематики» отмечают, что оборудование должно соответствовать следующим критериям:
- время работы ПА должно быть сопоставимо или даже меньше действия РЗА;
- состав комплекса должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 58367–2019;
- для повышения живучести энергосистемы комплексы РЗА должны отключать КЗ и ОЗЗ без задержки времени;
- ПА и РЗА должны обеспечивать корректную работу в диапазоне частот 40–55 Гц;
- для повышения эффективности комплекса АПНУ должны учитываться статистические характеристики нагрузки.
И, конечно, ещё один важный аргумент ― страна производства. Импортная техника может хорошо работать, но ей всё равно требуется обслуживание. А, приобретая оборудование от ООО «Релематика», заказчик может быть уверен, что продукт действительно «сделан в России»: и «железо», и программное обеспечение.
Текст по материалам ООО «Релематика».
Фото предоставлены ООО «Релематика».
Центральный офис и производство:
Чувашская Республика, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 1
+7 (8352) 24-06-50
info@relematika.ru
Представительство в Москве:
Серебряническая наб., 29
+7 (965) 128-15-98
