摘 要：半導(dǎo)體生產(chǎn)制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用最深厚的底氣，相關(guān)企業(yè)的規(guī)模也越來(lái)越大增多。其供配電系統(tǒng)穩(wěn)定醒悟、可靠的運(yùn)維不僅是其安全生產(chǎn)的基本保證逐漸完善，還關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進(jìn)行即將展開。而半導(dǎo)體行業(yè)中大部分工藝設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量比較敏感約定管轄，電壓暫降新模式、諧波等電能質(zhì)量問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞實現、生產(chǎn)材料報(bào)廢等產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此組織了，需要對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)裝設(shè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)供電的電能質(zhì)量服務體系。

　　關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體；電能質(zhì)量服務為一體；電壓暫降問題；諧波。

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　　項(xiàng)目概況

　　在國(guó)家政策的引導(dǎo)下全會精神，電子行業(yè)發(fā)展迅速系統穩定性，同時(shí)新建了大量電子行業(yè)工廠(chǎng)。工廠(chǎng)用電量大且大部分工藝需要不間斷運(yùn)行集中展示，配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜實力增強，設(shè)備一旦意外斷電會(huì)導(dǎo)致重大損失，這就需要對(duì)供電可靠性要求非常高探索創新，對(duì)故障比較敏感帶來全新智能；大部分工藝設(shè)備對(duì)電壓、電流比較敏感，電壓電流的變化會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞去完善、生產(chǎn)材料報(bào)廢等問(wèn)題橋梁作用；并且工廠(chǎng)電壓等級(jí)比較多，出于供電可靠性要求和工藝設(shè)備需要電壓等級(jí)不同求索，工廠(chǎng)配電電壓從110kV到66kV讓人糾結、35kV、10kV空間廣闊、0.48kV至關重要、0.4kV不等，涉及的各電壓等級(jí)變壓器數(shù)量非常多服務品質。針對(duì)以上情況的發生，需要配置電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)用電電能質(zhì)量情況，為后續(xù)改善電能質(zhì)量提供依據(jù)影響。

　　某半導(dǎo)體有限公司成立于2018年05月29日新的動力，注冊(cè)地位于四川省成都高新區(qū)。經(jīng)營(yíng)范圍包括OLED等平板顯示屏材料指導、電子材料及其相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)廣泛認同、測(cè)試、生產(chǎn)流動性、銷(xiāo)售鍛造、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)咨詢(xún)及其售后服務(wù)持續創新；提供分撥改善、保稅倉(cāng)儲(chǔ)（不含危險(xiǎn)化學(xué)品）、保稅加工服務(wù)協調機製；國(guó)際貿(mào)易信息化、轉(zhuǎn)口貿(mào)易、保稅區(qū)企業(yè)間貿(mào)易以及區(qū)內(nèi)貿(mào)易代理實踐者；電子產(chǎn)品及其零部件取得明顯成效、相關(guān)化工原料（不含危險(xiǎn)化學(xué)品）的進(jìn)出口、批發(fā)數據、傭金代理及相關(guān)配套業(yè)務(wù)（國(guó)家禁止或涉及行政審批的貨物和技術(shù)進(jìn)出口除外）創新的技術。

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　　項(xiàng)目需求

　　本次項(xiàng)目為某半導(dǎo)體有限公司10/0.4KV用戶(hù)變電站項(xiàng)目，該變電站供電系統(tǒng)為單母線(xiàn)供電系統(tǒng)顯著，共設(shè)一面高壓進(jìn)線(xiàn)柜快速增長、一面計(jì)量柜、一面母線(xiàn)PT柜和四面專(zhuān)變出線(xiàn)柜占。由于該公司主要生產(chǎn)電子材料高質量、芯片等半導(dǎo)體設(shè)備提供了有力支撐，而半導(dǎo)體芯片制造生產(chǎn)中主要存在以下電能質(zhì)量問(wèn)題：

　　1、諧波問(wèn)題

　　IC測(cè)試臺(tái)前景、PLC控制的機(jī)械手實事求是、芯片制造用的晶圓機(jī)或變頻控制的半導(dǎo)體機(jī)臺(tái)都會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，它們不但會(huì)造成機(jī)臺(tái)設(shè)備自身的壞機(jī)現(xiàn)象持續，回流進(jìn)電網(wǎng)的諧波電流還會(huì)引起其他回路的發(fā)熱等多個領域、電子開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作再獲、供電電壓不穩(wěn)產品和服務，甚至引起生產(chǎn)線(xiàn)停線(xiàn)、半成品的報(bào)廢體驗區。而且高能設(shè)備如：外延設(shè)備增多、擴(kuò)散設(shè)備、離子注入設(shè)備的頻繁加卸載有望，更加重了用電環(huán)境的惡化進一步推進。

　　2、電壓暫降及中斷

　　現(xiàn)代化的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備對(duì)電力品質(zhì)問(wèn)題非常敏感方案，相對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)來(lái)說(shuō)應用的選擇，半導(dǎo)體、LCD制造對(duì)電壓暫降非常敏感左右，持續(xù)16ms的幅值為額定值85%-90%電壓暫降即可能導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)背景下。電壓暫降與短時(shí)中斷的差別在于短時(shí)中斷時(shí)負(fù)載一般與供電系統(tǒng)基本斷開(kāi)（幅值低于額定值的10%），而電壓暫降發(fā)生時(shí)負(fù)載仍與電源連接可靠保障。對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)而言自然條件，兩者均會(huì)造成設(shè)備停機(jī)，產(chǎn)生的結(jié)果是相同的開展，但是電壓暫降發(fā)生的幾率遠(yuǎn)高于短時(shí)中斷會(huì)發(fā)生的幾率互動互補。調(diào)查顯示：在所有配電系統(tǒng)事故中，電壓暫降引起的事故占了70%-80%意向；而在輸電系統(tǒng)事故中意料之外，電壓暫降引起的事故所占的比例超過(guò)了90%。

　　停機(jī)的概念在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中只是生產(chǎn)暫時(shí)的中斷形式，而對(duì)半導(dǎo)體置之不顧、LCD生產(chǎn)來(lái)說(shuō)就是一次災(zāi)難。因?yàn)榘雽?dǎo)體進一步提升、LCD生產(chǎn)設(shè)備的停機(jī)會(huì)造成大量直接損失和間接損失空間廣闊。這些損失包括：

　　1）直接損失：半導(dǎo)體產(chǎn)品硅片損壞和浪費(fèi)、設(shè)備壽命縮短甚至損壞改革創新、清理產(chǎn)線(xiàn)的人工成本等知識和技能。

　　2）間接損失：重新啟動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)需要的時(shí)間重要意義、降低產(chǎn)品品質(zhì)、延誤交貨時(shí)間等更加廣闊。

　　國(guó)家發(fā)改委經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)運(yùn)行局曾開(kāi)展了電能質(zhì)量經(jīng)濟(jì)性影響調(diào)查規劃，經(jīng)過(guò)大量的調(diào)研與分析，都表明電壓暫降與短時(shí)中斷都是顯著的電能質(zhì)量問(wèn)題可以使用，成為供用電雙方共同面臨的挑戰(zhàn)進入當下。其中半導(dǎo)體行業(yè)因電能質(zhì)量擾動(dòng)帶來(lái)的生產(chǎn)損失占據(jù)高位。

　　因此效高化，為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供電的電能質(zhì)量新體系，在本項(xiàng)目的高壓配電進(jìn)線(xiàn)柜處裝設(shè)一臺(tái)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置APView500，同時(shí)為了保證整個(gè)配電系統(tǒng)日常安全穩(wěn)定運(yùn)行創造，在每面高壓開(kāi)關(guān)柜裝設(shè)一臺(tái)AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置和一臺(tái)ASD200智能操控裝置不難發現；為了監(jiān)測(cè)各回路的電能，在每面高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓柜均配置我司的多功能儀表設備製造。各類(lèi)設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)的功能如下：

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　　系統(tǒng)需求

　　為實(shí)時(shí)監(jiān)視整個(gè)配電室的運(yùn)行以及數(shù)據(jù)采集發展需要，該項(xiàng)目配置一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，其可實(shí)現(xiàn)的功能如下：

　　1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運(yùn)行狀態(tài)管理，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓顯示、電流、功率效率和安、功率因數(shù)等電參數(shù)信息設計能力，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)範圍、地刀等合求得平衡、分閘狀態(tài)。

圖1 10kV變電站配電監(jiān)測(cè)界面

圖2 0.4kV配電室母線(xiàn)配電監(jiān)測(cè)界面

　　1）電參量查詢(xún)：在配電一次圖中空間廣闊，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量至關重要，包括三相電流、三相電壓服務品質、總有功功率的發生、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)影響、正向有功電能等新的動力。

　　2）運(yùn)行報(bào)表：查詢(xún)各回路或設(shè)備特定時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流發展契機、三相電壓像一棵樹、總功率因數(shù)、總有功功率去突破、總無(wú)功功率能運用、正向有功電能等達到，報(bào)表格式有日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表不可缺少、年報(bào)表等蓬勃發展。

圖3 0.4kV電參量查詢(xún)界面

　　4）實(shí)時(shí)告警：能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開(kāi)關(guān)積極回應、接地刀分重要性、合動(dòng)作等遙信變位，保護(hù)動(dòng)作多種場景、事故跳閘等事件發(fā)出告警多元化服務體系。

　　5）歷史事件查詢(xún)：能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作使用、事故跳閘大幅拓展，以及電壓、電流更加堅強、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理性能，方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警信息進(jìn)行歷史追溯初步建立，查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、事故分析供給。

　　6）故障錄波：能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的方法，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過(guò)程的各種電氣量的變化情況進行探討，通過(guò)對(duì)這些電氣量的分析落到實處、比較，對(duì)分析處理事故最新、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作技術創新、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。

　　7）事故追憶：能夠自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)信息重要作用，包括開(kāi)關(guān)位置持續向好、 保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)、遙測(cè)量等發展基礎，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)兩個角度入手。

　　8）曲線(xiàn)查詢(xún)：能夠查詢(xún)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)，包括三相電流同期、三相電壓生產效率、有功功率、無(wú)功功率效果、功率因數(shù)等所有遙測(cè)量使用。

　　9）用戶(hù)權(quán)限管理：設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限管理功能強化意識，通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫(kù)修改等）基本情況。系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組（如管理員組現場、工程師組、操作員組等）力量，在每個(gè)權(quán)限組里分配不同用戶(hù)我有所應，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)深入實施、管理提供可靠的安全保障至關重要。

　　10）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)效果；可在線(xiàn)診斷設(shè)備通訊狀態(tài)有所應，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　11）遙控功能：根據(jù)電力規(guī)程要求合作關系，可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作著力提升。

　　12）通信管理：可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制傳遞、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)融合。

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　　現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

　　本項(xiàng)目各類(lèi)設(shè)備均就地安裝于開(kāi)關(guān)柜中，電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)放置于高壓配電房值班室內(nèi)中相關性，現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片如下完成的事情。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)圖片

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　　現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況

　　本項(xiàng)目自裝設(shè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置起，對(duì)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障情況均可靠監(jiān)測(cè)穩定，在此過(guò)程中改造層面，出現(xiàn)多次電壓暫降，事件記錄如圖6優勢與挑戰。去年2022年10月份由于限電經驗分享，出現(xiàn)過(guò)一次電壓暫降，暫降深度為1380V最為顯著，持續(xù)時(shí)間為0.039s尤為突出，如圖7；2023年1月23日發(fā)生過(guò)一次電壓暫降環境，暫降深度為2999V空間載體，持續(xù)時(shí)間為0.620s，由于春節(jié)期間相對簡便，用戶(hù)單位放假重要組成部分，所有設(shè)備均停運(yùn)，故未造成損失合作，如圖8勃勃生機；圖9為2月9號(hào)電力系統(tǒng)發(fā)生故障造成的電壓暫降事故監(jiān)測(cè)界面助力各業，暫降深度為3453V，持續(xù)時(shí)間為0.637s提供有力支撐，造成現(xiàn)場(chǎng)所有變頻器均停機(jī)應用，且照明燈也出現(xiàn)閃變的現(xiàn)象，該事件記錄的時(shí)間和故障類(lèi)型均和電力公司反饋的情況吻合品率，得到用戶(hù)的認(rèn)可相貫通。

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　　結(jié)語(yǔ)

　　半導(dǎo)體滲透到我們工作、生活的方方面面積極影響，隨著生活水平的提高自動化方案，我們對(duì)芯片制造需求也越來(lái)越多。但伴隨信息技術(shù)的飛速發(fā)展越來越重要，基于計(jì)算機(jī)線上線下、微處理器的用電設(shè)備和各種電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)中大量投入使用，它們對(duì)系統(tǒng)干擾比機(jī)電設(shè)備更加敏感醒悟，對(duì)供電質(zhì)量的要求也更為苛刻數據顯示，相對(duì)低劣的電能質(zhì)量嚴(yán)重影響了靈敏設(shè)備的安全運(yùn)行。本文介紹的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置可以針對(duì)供電電能質(zhì)量起到監(jiān)測(cè)作用能運用，為電能質(zhì)量治理提供可靠依據(jù)達到。