Высоконадежные источники автономного питания Margen Power System

Компания РС Электросервис предлагает решения по разработке и поставке оборудования для диспетчерского управления и сбора данных с удаленных технологических объектов, снабженных собственным автономным источником энергоснабжения (тепло, электропитание) на базе термоэлектрогегенраторов Global ТЭГ 5220 (MPS (Margin Power System).

Непростые природные и географические условия мест прокладки газопроводов ставят перед обслуживающим персоналом непростую задачу управления технологическим процессом и обслуживания технических средств, которые решают данную задачу.

Под природными и географическими условиями мы имеем в виду труднодоступные районы без соответствующей инфраструктуры и отсутствие внешних источников электроснабжения.

Разработанное нашей компанией решение позволяет управлять технологическим процессом из удаленного диспетчерского пункта, а оборудование для реализации данной задачи поставляется с источником автономного питания (ИАП), работающем на природном газе.

В состав решения предлагаемого РС Электросервис входят:

Автоматизированный и автоматический контроль и управление транспортом газа и системами жизнеобеспечения контрольных пунктов телемеханики и промежуточных узлов связи, осуществляемый с дискретностью не ниже одного раза в пять секунд (АСУ МГ);
Автономная система энергоснабжения Margen Power Systems (MPS).

Состав АСУ МГ

АСУ МГ помимо управления арматурой крановых узлов включает в себя следующие подсистемы:

Система обнаружения утечек;
Система связи и сбора данных;
Система пожарной сигнализации;
Жизнеобеспечение контейнеров контрольных пунктов телемеханики и промежуточных узлов связи;
Система видеонаблюдения.

Основными целями создания АСУ МГ являются:

обеспечение безопасного ведения основных технологических процессов объектов из единой диспетчерской;
выявление предаварийных, нештатных и аварийных ситуаций в оперативном режиме, автоматическое и автоматизированное выполнение алгоритмов противоаварийной защиты;
автоматический сбор, хранение (3 года) и обработка измеряемых и контролируемых параметров;
улучшение условий эксплуатации технологического оборудования за счет стабилизации ведения технологических процессов;
повышение уровня экологической безопасности производства за счет повышения безаварийности технологических объектов и контроля за ними;
автоматизированная генерация необходимых форм и видов отчётности.

Критериями достижения целей создания системы являются:

безопасное и непрерывное ведение технологического процесса;
высокое качество автоматического регулирования технологических параметров;
обеспечение оперативности контроля и управления за счет удобства и быстроты предоставления данных о ходе технологического процесса;
сокращение числа ошибочных действий оперативного персонала за счет возможности проведения анализа данных;
сокращение затрат на обслуживание и ремонт;
улучшение условий труда оперативного технологического и диспетчерского персонала;
высокая надёжность и безаварийность работы оборудования.

Автономная система энергоснабжения Margen Power Systems (MPS)

Система Margen Power Systems (MPS) построена на базе источников автономного питания, работающих на принципе термоэлектрического преобразования.

Термоэлектрические генераторы (ТЭГи) Global Thermoelectric (Канада) относятся к классу статических источников питания и не имеют вращающихся частей, а значит, обладают высочайшей надежностью и минимальным обслуживанием. Доказанный срок службы составляет более 20 лет.

Термоэлектрический генератор преобразует тепловую энергию непосредственно в электрическую: электрический ток возникает при прохождении теплового потока от газовой горелки через термоэлектрический модуль. Сердцем ТЭГа является закрытый термоэлектрический модуль (термобатарея), содержащий матрицу свинцово-оловянно-тиллуридовых полупроводниковых элементов. На одной стороне термобатареи смонтирована газовая горелка, в то время как другая сторона поддерживается в холодном состоянии с помощью ребристового теплообменника (радиатора). В рабочем режиме ТЭГ поддерживает температуру около 5400С на накаленной стороне, и 1400С на охлажденной стороне. За счет разницы температур в термобатарее протекает электрический ток. Качество изготовление термобатареи в значительной степени определяет срок службы ТЭГа.

Система Margen Power Systems (MPS) оснащена системой редуцирования давления газа для снижения магистрального давления до рабочего давления ТЭГ.

Для обеспечения работоспособности оборудования в зимний период, а также для повышения эффективности системы в целом, используется канальная система утилизации тепла. При этом, тепло от работающих ТЭГ направляется внутрь блок-бокса или отводится наружу за счет системы заслонок.

Требуемая надежность обеспечивается резервированием основных источников - ТЭГов и установкой резервных аккумуляторных батарей.

В зависимости от электрической нагрузки потребителей возможна комплектация следующими источниками:

Характеристики	MPS175	MPS350	MPS500	MPS700	MPS1000
Номинальная мощность (Вт)	175	350	510	700	1050
Количество ТЭГ	1	2	3	4	6
Напряжение (В)	24	24	24	24	24
Габариты блок-бокса (контейнера)	10 фут	15 фут	15 фут	15 фут	20 фут
Температура окружающей среды при эксплуатации	-60С - +50С	-60С - +50С	-60С - +50С	-60С - +50С	-60С - +50С

Преимущества решения

Бесперебойное энергоснабжение оборудования телемеханики и технологической связи при температуре до -57 град.С в условиях отсутствия линий электропитания и наличия газопровода;
Комплектная поставка во всепогодном вандалопрочном контейнере;
Система утилизации тепла является пассивной и не требует дополнительной электрической мощности;
Оборудование не требует постоянного присутствия оперативного персонала для обслуживания и имеет большой интервал межсервисного обслуживания;
Оборудование поставляются в максимальной заводской готовности, что в значительной степени облегчает его монтаж и запуск в эксплуатацию.

Составные части и весовые характеристики (5 футовый контейнер)

Полный (при комплектной поставке) вес контейнера (блок-бокса) - <= 3 т

N	Составляющие	Вес (кг)
1.	ТЭГ, 176 Вт	200
2.	АВР	100-150
3.	Ограничитель тока	5
4.	Система жизнеобеспечения (вентилятор)	15
5.	Батареи (2 шт.)	80
6.	Вспомогательные комлектующие (стеллажи, кабели)	200
7.	РП	50
8.	Контейнер (блок-бокс)	<= 2300
	ИТОГО:	<= 3000

Примечание:

Комплектная поставка оборудования гарантирует работу системы жизнеобеспечения и его обслуживание при температуре до -60 Со, а также вандалоустойчивость и всепогодность.;
10 футовый контейнер (один ТЭГ, 176 Вт) весит 4 - 4,5 т;
15 футовый контейнер (4 ТЭГа, 700 Вт) весит 5,5 т.