Нефтегазовые предприятия работают там, где ошибкам нет места: на морских платформах, в пустыне, в арктической тундре, на удалённых КС и НПС, на НПЗ и в ЦПУ месторождений. Здесь каждая секунда простоя — это потерянная добыча, срыв поставок и риски для людей и экологии. Поэтому системы бесперебойного питания (UPS и ОПТ) становятся критической частью промышленной безопасности наряду с противовыбросовым и пожарным оборудованием.
ООО «Магистраль» проектирует и поставляет комплексные решения на базе никель‑кадмиевых аккумуляторов Changhong и Highstar. Это те же “неубиваемые” батареи, что применяются на железнодорожном транспорте и в локомотивах: они изначально спроектированы выдерживать сильные вибрации, ударные нагрузки, глубину разрядов и экстремальные температуры. Для нефтегаза такая генетическая «прочность» означает запас надёжности в любых условиях.
Где и зачем требуется бесперебойное питание
- Системы противоаварийной защиты, ПАЗ (ESD), АСУ ТП, телемеханика и связь.
- Газоанализ, пожарная сигнализация, видеонаблюдение, подсистемы безопасности.
- Динамическое позиционирование и BOP на морских платформах.
- Насосные и компрессорные станции, ГРС, КС, установки утилизации ПНГ.
- НПЗ/НХП: ЦПУ, ЛОДУ, лаборатории контроля качества, энергоснабжение ЗРУ/КРУ.
Ключевое требование — гарантированная автономия от нескольких минут (корректное завершение технологических операций) до 8–24 часов (безопасное отключение и эвакуация при отсутствии дизель‑генерации), а также устойчивость к вибрации, соляному туману, взрывоопасным средам и большим перепадам температур.
Почему Ni‑Cd — стандарт отраслевой надёжности
В условиях нефтегаза любая технология проходит «естественный отбор». Ni‑Cd сохраняет работоспособность там, где свинцово‑кислотные (VRLA) и литиевые батареи требуют тепличных условий.
| Критерий для нефтегаза | Ni‑Cd (Changhong/Highstar) | VRLA свинец | Li‑ion промышленный |
|---|---|---|---|
| Температуры | −40…+60°C, спец. исполнения до −50°C | 0…+35°C (резкое снижение ресурса вне диапазона) | −10…+45°C (обычно требуется климат‑шкаф) |
| Глубокие разряды | Толерантен к 100% DOD, быстрое восстановление | Нежелательны, ускоряют сульфатацию | Ограничены логикой BMS |
| Перезаряд/плавающий режим | Устойчив, простые алгоритмы заряда | Чувствителен к перезаряду | Требует точного BMS, риск теплового разгона |
| Вибрации/удары | Ж/д класс, устойч. к 5–8 g | Пониженная стойкость | Средняя/высокая (зависит от серии) |
| Срок службы | 15–20+ лет | 3–7 лет | 8–12 лет |
| Взрывоопасные зоны | Исполнения с Ex‑шкафами, клапанами рекомбинации | Требуются доп. меры | Строгие требования к безопасности и BMS |
Используемые серии: Changhong KPM/KPH (высокая надёжность, толстые спечённые электроды) и Highstar KPM/KPL (вибро‑ и термостойкость). Эти батареи “родом” из железной дороги и локомотивов — значит, уже проверены многолетними пробегами, ударами автосцепки и зимними пусками. На нефтегазе такая выносливость напрямую конвертируется в меньше аварий, большая автономия и низкий OPEX.
Типовые архитектуры: UPS и оперативный постоянный ток
Мы покрываем весь контур бесперебойного питания: от AC‑UPS до DC‑систем 24/48/110/220 В для РЗА, АСУ ТП и связи.
| Объект | Решение | Мощность/напряжение | Автономия | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Насосная/компрессорная станция | Он‑лайн UPS + DC 110/220 В | 30–250 кВА / 110–220 В DC | 1–8 ч | Пыле‑ и виброзащита, байпас, удалённый мониторинг |
| НПЗ: ЦПУ, ЗРУ/КРУ | Редундантные UPS (N+1) + батарейные шкафы | 60–500 кВА | 15–60 мин | Селективность, двойное питание, LV/MV интерфейсы |
| Морская платформа | Ex‑шкафы DC 24/48 В + UPS крит. нагрузок | 10–120 кВА / 24–48 В DC | 2–24 ч | Соляной туман, IP54–IP66, антикоррозионные покрытия |
| Дистанционная ГРС/КИПиА | DC 24/48 В с солнечной подпиткой | 1–5 кВт | 12–72 ч | Отказоустойчивость, спутниковая телеметрия |
Инжиниринг и комплектация от «Магистрали»
- Проектирование: однолинейные схемы, селективность, расчёт КЗ, тепловые режимы, кабельные журналы.
- Шкафы АКБ: стальные/нерж. с порошковым покрытием, IP54–IP66, системами вентиляции/подогрева, исполнение Ex‑d/Ex‑e.
- Зарядные устройства: режимы V/T, IUoU, ручной/авто‑эквалайз, мягкий старт, SNMP/Modbus, журнал событий.
- UPS он‑лайн двойного преобразования с коэффициентом мощности 0.9–1.0, байпасом, возможностью параллельной работы (N+1).
- Системы мониторинга: напряжение/ток/температура по элементам, IР‑камера в батарейной, вывод в АСУ ТП и мобильное приложение.
- Сервис: ПНР, обучение, SLA 24/7, регламентные проверки, лабораторный анализ электролита, тепловизионный аудит.
Используемая продукция и её преимущества
Никель‑кадмиевые аккумуляторы для железнодорожного транспорта и локомотивов (серии Changhong KPM/KPH, Highstar KPM/KPL) доказали свою стойкость к вибрациям, ударам и пусковым токам. Перенос «железнодорожного» задела в нефтегаз даёт конкретные выгоды:
- Механическая прочность: выдержка 5–8 g, работа при постоянной вибрации насосных/компрессорных залов.
- Термостойкость: уверенный пуск при −40…−50°C, отсутствие ускоренной деградации при +60°C.
- Простота зарядных алгоритмов и предсказуемое старение — проще эксплуатация, выше готовность.
- Ресурс 15–20+ лет — минимум замен в жизненном цикле объекта, низкий OPEX.
Кейсы внедрений ООО «Магистраль»
Кейс 1. Морская платформа «Арктик‑Шторм», Баренцево море
Задача: обеспечить ПАЗ/ESD, связь и навигационные системы автономией до 6 часов при шторме и соляном тумане, зона взрывозащиты 1/2.
Решение: DC‑система 48 В на базе Changhong KPH 200 А·ч (4 шкафа IP66, внутренняя рекомбинация, антикоррозийные покрытия), UPS 2×120 кВА (N+1) для ЦПУ и аварийного освещения, зарядные с V/T‑компенсацией.
Итог: 27 нештатных отключений за 2 сезона — все критические нагрузки работали штатно, отказов батарей нет, средняя автономия 6 ч 20 мин при −25…+35°C, снижение аварийных выездов штурманской службы на 38%.
Кейс 2. Компрессорная станция магистрального газопровода, ЯНАО
Задача: устойчивость к вибрации и «грязной» сети, автономия РЗА/КИПиА 8 часов при −50°C.
Решение: DC 220 В на Highstar KPM 300 А·ч (3 параллельных нитки), шкафы с подогревом и термостатированием, дистанционный мониторинг по спутниковому каналу, он‑лайн UPS 200 кВА для технологического сервера.
Итог: за первую зиму не зафиксировано ни одного отказа по питанию, снижение незапланированных простоев на 72%, окупаемость проекта за счёт снижения OPEX — 22 месяца.
Кейс 3. НПЗ, центр управления и распределительное устройство 6 кВ
Задача: безостановочная работа ЦПУ и корректная коммутация КРУ при провалах сети, автономия 30 минут.
Решение: Архитектура UPS 3×250 кВА (N+1) с батарейными шкафами Changhong KPM 160 А·ч, селективность и селективное АВР, интеграция с Scada уровня завода.
Итог: 99.998% доступности за год, корректные отключения/включения без «ложных» срабатываний, экономия на браке и перезапусках технологических линий — 36 млн ₽/год.
Экономика: CAPEX vs OPEX
| Показатель | VRLA | Li‑ion | Ni‑Cd (Changhong/Highstar) |
|---|---|---|---|
| Первоначальная стоимость | Низкая | Высокая | Средняя |
| Срок службы | 3–7 лет | 8–12 лет | 15–20+ лет |
| Обслуживание | Высокое | Среднее | Низкое |
| Чувствительность к температуре | Высокая | Средняя | Низкая |
| Итоговый TCO за 15 лет | Высокий | Средний | Низкий |
Вывод: несмотря на чуть более высокий CAPEX по сравнению с VRLA, Ni‑Cd даёт минимальный TCO за счёт длинного ресурса, низкой чувствительности к среде и простоты эксплуатации. В реальных проектах экономия OPEX достигает 30–60%.
Требования к установке и эксплуатации на нефтегазе
- Размещение в вентилируемых помещениях/Ex‑шкафах, исключение искроопасных зон, контроль газообмена и температур.
- Кабельные трассы — огнестойкие, с огнезадержкой, разделение по категориям надёжности.
- Зарядные устройства с температурной компенсацией и режимом эквализации для выравнивания элементов.
- Периодический аудит: проверка напряжений по элементам, импеданс‑тесты, термография клемм/шин, отчёт в АСУ ТОиР.
- Сервисные комплекты: запасные вентклапаны, перемычки, фитинги, наборы дистиллята/электролита для обслуживаемых серий.
Пакет поставки «под ключ» от ООО «Магистраль»
- Обследование объекта, анализ аварийных сценариев и профиля нагрузки.
- Технико‑экономическое сравнение конфигураций (Ni‑Cd vs альтернативы) с расчётом TCO/ROI.
- 3D‑планирование батарейных помещений и трасс, расчёт вентиляции и тепловых режимов.
- Поставка UPS, DC‑систем, батарей Changhong/Highstar, шкафов, ЗУ, КИПа, ЗИПа.
- ПНР, интеграция с АСУ ТП, обучение персонала, выдача паспортов и РЭ.
- Сервис 24/7, SLA, выездные бригады на удалённые объекты, склад запчастей.
Чек‑лист для постановки задачи
- Список критичных нагрузок с мощностями (кВт) и приоритетами.
- Требуемая автономия (мин/ч) по уровням приоритета.
- Температурный режим площадки, класс взрывозащиты, соляной туман/пыль/вибрации.
- Габаритные/массовые ограничения, логистика (КМНС, сезонная доставка, море/вертолёт).
- Интерфейсы интеграции (Modbus/TCP, SNMP, IEC‑104), требования к телеметрии.
Почему «Магистраль»
- 25+ лет в автономном электропитании, проекты от Арктики до морских платформ.
- Партнёрские каналы поставки Changhong и Highstar, проверенные модельные ряды для тяжёлых условий.
- Полный цикл: от ТЭО до сервиса, с гарантированными KPI по доступности.
- Фокус на промышленной безопасности и реальном снижении TCO.
Сделайте следующий шаг: направьте ТЗ или опросный лист — подготовим два‑три варианта конфигурации с расчётом автономии, габаритов, сметы и сроков.
ООО «Магистраль» — надёжное энергоснабжение для нефтегаза на базе никель‑кадмиевых систем Changhong и Highstar.
