电能质量监测装置在某半导体公司的应用

    1、项目概况  
           某半导体有限公司成立于2018年05月29日,注册地位于四川省成都高新区。经营范围包括OLED等平板显示屏材料、电子材料及其相关产品的研发、测试、生产、销售、技术服务、技术咨询及其售后服务;提供分拨、保税仓储(不含危险化学品)、保税加工服务;国际贸易、转口贸易、保税区企业间贸易以及区内贸易代理;电子产品及其零部件、相关化工原料(不含危险化学品)的进出口、批发、佣金代理(**除外)及相关配套业务(国家禁止或涉及行政审批的货物和技术进出口除外)。
    2、项目需求
           本次项目为某半导体有限公司10/0.4KV用户变电站项目,该变电站供电系统为单母线供电系统,共设一面高压进线柜、一面计量柜、一面母线PT柜和四面专变出线柜。由于该公司主要生产电子材料、芯片等半导体设备,而半导体芯片制造生产中主要存在以下电能质量问题:
    (1)谐波问题;(2)电压暂降及中断

          因此,为了实时监测供电的电能质量,在本项目的高压配电进线柜处装设一台电能质量监测装置APView500,同时为了保证整个配电系统日常安全稳定运行,在每面高压开关柜装设一台AM5系列微机保护装置和一台ASD200智能操控装置;为了监测各回路的电能,在每面高压开关柜和低压柜均配置我司的多功能仪表。各类设备主要实现的功能如下:

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    3、系统需求
           为实时监视整个配电室的运行以及数据采集,该项目配置一套Acrel-2000Z电力监控系统,其可实现的功能如下:
           1)实时监测:以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态,可以实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息,动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态。
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    2)电参量查询:在配电一次图中,可以直接查看该回路详细电参量,包括三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能等。

           3)运行报表: 查询各回路或设备*时间的运行参数,报表中显示电参量信息应包括:各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等,报表格式有日报表、月报表、年报表等。
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    4)实时告警:能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位,保护动作、事故跳闸等事件发出告警。
           5)历史事件查询:能够对遥信变位,保护动作、事故跳闸,以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警信息进行历史追溯,查询统计、事故分析。
           6)故障录波:能够在系统发生故障时,自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况,通过对这些电气量的分析、比较,对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。
           7)事故追忆:能够自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息,包括开关位置、 保护动作状态、遥测量等,形成事故分析的数据基础。
           8)曲线查询:能够查询实时曲线和历史曲线,包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等所有遥测量。
           9)用户权限管理:设置了用户权限管理功能,通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作,数据库修改等)。系统可以定义不同操作权限的权限组(如管理员组、工程师组、操作员组等),在每个权限组里分配不同用户,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全**。
           10)网络拓扑图:支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态,能够完整的显示整个系统网络结构;可在线诊断设备通讯状态,发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

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    11)遥控功能:根据电力规程要求,可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。
           12)通信管理:可以对整个配电系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。
    4、现场安装图片
           本项目各类设备均就地安装于开关柜中,电力监控系统主机放置于高压配电房值班室内中,现场安装图片如下。

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    5、现场运行情况

           本项目自装设电能质量监测装置起,对电力系统中出现的故障情况均可靠监测,在此过程中,出现多次电压暂降,事件记录如图6。去年2022年10月份由于限电,出现过一次电压暂降,暂降深度为1380V,持续时间为0.039s,如图7;2023年1月23日发生过一次电压暂降,暂降深度为2999V,持续时间为0.620s,由于春节期间,用户单位放假,所有设备均停运,故未造成损失,如图8;图9为2月9号电力系统发生故障造成的电压暂降事故监测界面,暂降深度为3453V,持续时间为0.637s,造成现场所有变频器均停机,且照明灯也出现闪变的现象,该事件记录的时间和故障类型均和电力公司反馈的情况吻合,得到用户的认可。
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     6、结语
           半导体渗透到我们工作、生活的方方面面,随着生活水平的提高,我们对芯片制造需求也越来越多。但伴随信息技术的飞速发展,基于计算机、微处理器的用电设备和各种电力电子设备在电力系统*量投入使用,它们对系统干扰比机电设备更加敏感,对供电质量的要求也更为苛刻,相对低劣的电能质量严重影响了灵敏设备的安全运行。本文介绍的电能质量监测装置可以针对供电电能质量起到监测作用,为电能质量治理提供可靠依据。


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