安(ān)科(kē)瑞 陳聰

摘(zhāi) 要：半(bàn)導體(tǐ)被(bèi)譽(yù)為“製造業(yè)的大(dà)腦”，在關係公(gōng)共(gòng)安全和國民經濟(jì)命(mìng)脈的主要(yào)行(háng)業(yè)和關(guān)鍵(jiàn)領域(yù)占(zhān)據支配地位，是國民(mín)經(jīng)濟的重(zhòng)要支柱(zhù)。 隨(suí)著數字(zì)技術的(dí)發展(zhǎn)和數字(zì)經(jīng)濟(jì)在(zài)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占(zhān)比重越來(lái)越高，半導(dǎo)體產(chǎn)業的重(zhòng)要(yào)性(xìng)還會(huì)進一步提(tí)升(shēng)。安全可(kě)靠的電(diàn)力(lì)供應是(shì)安全(quán)生產的基本(běn)保障(zhàng)。本文(wén)針(zhēn)對半(bàn)導體生(shēng)產的供配電(diàn)係統工(gōng)程項目,按(àn)照具(jù)體要(yào)求,合(hé)理選擇無綫測(cè)溫(wēn)裝置(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)的敏感設備(bèi)進(jìn)行溫度檢(jiǎn)測(cè)，防止(zhǐ)設(shè)備(bèi)局部溫度過(guò)高(gāo)而(ér)發(fā)生火災,並采(cǎi)用無綫測溫係統進行(háng)監測(cè)與(yǔ)控(kòng)製(zhì),實現了供配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)和企業(yè)生產(chǎn)的(dí)電氣(qì)自動(dòng)化。該係(xì)統可以安全,可靠,便(biàn)捷地(dì)獲(huò)取電力設備(bèi)實(shí)時溫度信息(xī),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障預警和狀(zhuàng)態分(fēn)析的(dí)目的,為保(bǎo)障(zhàng)半(bàn)導體工廠電(diàn)網(wǎng)的安全運(yùn)行提供支(zhī)持。

關鍵詞(cí)：半導體；無(wú)綫測溫(wēn)；無(wú)綫測溫係統

1 概(gài)述(shù)

浙江某半導體項目需根據用(yòng)戶(hù)配電係統實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障(zhàng)預(yù)警管理(lǐ)需求，需要(yào)對(duì)半導(dǎo)體(tǐ)工(gōng)廠10kV，0.4kV配(pèi)電(diàn)室(shì)各(gè)回路(lù)進(jìn)行(háng)電(diàn)力(lì)數據采(cǎi)集(jí)和(hé)配(pèi)電櫃內電氣節點實(shí)時(shí)溫(wēn)度監測(cè)，做(zuò)到(dào)有(yǒu)隱(yǐn)患提前預(yù)警，早發(fā)現早(zǎo)排查，保(bǎo)證半導(dǎo)體車間配電係統的(dí)正(zhèng)常(cháng)運行。

結合(hé)用(yòng)戶實(shí)際生(shēng)產工藝(yì)要(yào)求，本次對廠(chǎng)房(fáng)1和廠房(fáng)2的(dí)10kV和0.4kV所有回路(lù)加(jiā)裝智能電(diàn)力儀表(biǎo)，對(duì)廠房(fáng)1和廠房(fáng)2的(dí)0.4kV進(jìn)綫櫃(guì)，電容(róng)櫃，母聯(lián)櫃及各出綫櫃(guì)加(jiā)裝6個測溫傳感器。在廠房1的一(yī)樓監(jiān)控(kòng)中心設(shè)置(zhì)1套電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係(xì)統，將電(diàn)力儀(yí)表(biǎo)及無綫測溫數據實時采集(jí)，管理(lǐ)，保(bǎo)障半(bàn)導(dǎo)體配電(diàn)係統(tǒng)的運行的(dí)可(kě)靠(kào)運(yùn)行(háng)。

2 產品(pǐn)方案

2.1 產品需求

本次針(zhēn)對(duì)浙(zhè)江某半導(dǎo)體(tǐ)項目，需要配置無綫(xiàn)測溫(wēn)產品(pǐn)，該項目的對(duì)傳(chuán)感器要求(qiú)如下(xià)：

1）非(fēi)電池(chí)供電(diàn)（采用(yòng)感(gǎn)應取電方(fāng)式供電）的無綫溫(wēn)度傳(chuán)感(gǎn)器

2）無(wú)綫頻(pín)率：470MHz；

3）啟(qǐ)動電流：≥5A；

4）測溫(wēn)範圍：-50 ℃～+125 ℃；

5）采樣頻率(shuài)：15s；

6）發射頻(pín)率：15s；

7）精 度(dù)：±1℃；

8）工(gōng)作(zuò)溫度：-40 ℃～+85 ℃；

9）至(zhì)大工作(zuò)電流(liú)：一(yī)次(cì)額(é)定(dìng)電流 5000 A；

10）溫升要(yào)求：在(zài)額(é)定工(gōng)作條(tiáo)件下(xià)，裝置不應(yīng)達到可(kě)能影響(xiǎng)開關櫃一(yī)次設(shè)備(bèi)絕(jué)緣及(jí)被(bèi)測(cè)點正(zhèng)常工作的(dí)溫度(dù)，裝置(zhì)的(dí)電流互(hù)感(gǎn)器綫圈通過1250 A，30 min，環境溫度(dù)為20 ℃時，無(wú)綫溫度(dù)傳感器(qì)表(biǎo)麵(miàn)溫(wēn)升不(bù)應(yīng)超過(guò)10 K。

11）傳輸(shū)距(jù)離(lí)：空(kōng)曠(kuàng)距(jù)離不大於150米(mǐ)。

該(gāi)項(xiàng)目的對接收器要求如(rú)下：

1）工作電源(yuán)：AC/DC85V-264V供(gōng)電；DC12~48V供電；

2）傳輸距(jù)離(lí)：空曠(kuàng)距離(lí)不大於150米；

3）通訊接(jiē)口：1路RS485串(chuàn)行通(tōng)訊(xùn)接口(kǒu)，Modbus-RTU通訊協(xié)議 ；

4）安裝方式：35mm導軌(guǐ)式(shì)；

5）測(cè)點數量(liáng)：不少於(yú)240點；

6）高(gāo)溫告(gào)警：2路(lù)告(gào)警出(chū)口(kǒu)。

根據上(shàng)述(shù)要求(qiú)，故(gù)此選(xuǎn)擇安科瑞(ruì)的無綫測溫(wēn)產(chǎn)品(pǐn)如下表。

2.2 產(chǎn)品(pǐn)方案(àn)

以(yǐ)其(qí)中(zhōng)二#廠房配(pèi)電室為例(lì)說(shuō)明，其他配電室情(qíng)況(kuàng)可(kě)再根據實際情況(kuàng)調整。本配(pèi)電室有0.4kV3段母綫，其(qí)中1號母綫(xiàn)（T7）有5麵出(chū)綫(xiàn)櫃，1麵(miàn)UPS櫃，1麵有(yǒu)緣(yuán)濾波櫃(guì)，2麵無(wú)功(gōng)補(bǔ)償SVG櫃，出綫櫃(guì)共(gòng)有(yǒu)35個出綫抽屉(tì)，2號(hào)母綫（T8）有(yǒu)3麵出綫櫃，1麵有(yǒu)緣濾波櫃(guì)，1麵無功(gōng)補(bǔ)償(cháng)SVG櫃，出綫櫃共有19個出綫(xiàn)回路(lù)，3號(hào)母綫（T9）有(yǒu)一麵(miàn)出綫櫃，一麵進綫櫃，一(yī)麵(miàn)無功補(bǔ)償(cháng)SVG櫃，出綫櫃(guì)共(gòng)有9個出綫(xiàn)回路。母(mǔ)綫(xiàn)平麵圖如圖1，配電(diàn)房平(píng)麵圖(tú)如圖(tú)2網關距離(lí)至(zhì)遠的(dí)0.4kV開(kāi)關(guān)櫃(guì)距(jù)離不(bù)超過30米(mǐ)。

2.3 產(chǎn)品(pǐn)明細

本項(xiàng)目使用無綫無(wú)源測溫傳(chuán)感(gǎn)器共(gòng)計1200隻，無(wú)綫測溫收發(fā)器共(gòng)計18隻。詳(xiáng)細配置方案和(hé)安裝情況如下表。

3 係(xì)統(tǒng)需求(qiú)

本(běn)項目的監控範圍除(chú)了(liǎo)本次(cì)方(fāng)案(àn)中(zhōng)的(dí)無綫測溫傳感器之(zhī)外，還包含原配(pèi)電(diàn)櫃內各(gè)類(lèi)智能電表(biǎo)，10kV微機(jī)保(bǎo)護(hù)等，通(tōng)訊(xùn)組(zǔ)網(wǎng)原(yuán)則如下：

針(zhēn)對(duì)微(wēi)機(jī)保護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)，根據微機保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)的通(tōng)訊接(jiē)口(kǒu)及協(xié)議而定(dìng)，如(rú)果(guǒ)現場(cháng)微機(jī)保(bǎo)護裝(zhuāng)置通訊接(jiē)口是以太網接(jiē)口，103規約，那麼每台(tái)微機(jī)保(bǎo)護(hù)均通(tōng)過(guò)網(wǎng)綫接(jiē)入交(jiāo)換機，並(bìng)通過(guò)交換(huàn)機接入數(shù)據(jù)融合(hé)終(zhōng)端(duān)，由數(shù)據融(róng)合終(zhōng)端(duān)通過光(guāng)纖局域網接(jiē)入(rù)電力監控係(xì)統(tǒng)平台；如果(guǒ)現場微機(jī)保(bǎo)護是(shì)RS485接口(kǒu)，Modbus-RTU協議，那麼(mó)通過屏蔽雙(shuāng)絞綫(xiàn)進(jìn)行(háng)手(shǒu)拉手的(dí)方(fāng)式組(zǔ)網，每條485總(zǒng)綫(xiàn)至多(duō)接入(rù)不超過5台(tái)微機(jī)保護，並(bìng)接(jiē)入(rù)數據(jù)融合(hé)終(zhōng)端(duān)，再由數(shù)據(jù)融(róng)合終端通過(guò)光纖局(jú)域網(wǎng)接(jiē)入電力監(jiān)控係統(tǒng)平台。

針對無(wú)綫測溫，無(wú)綫測溫接收(shōu)器通過(guò)RS485總綫將(jiāng)信號(hào)上傳至(zhì)數(shù)據(jù)融(róng)合(hé)終端。經過光纖局域(yù)網(wǎng)接入電力監(jiān)控係統(tǒng)平台。

針對多功能電表(biǎo)，該(gāi)部(bù)分主(zhǔ)要通(tōng)過(guò)RS485接(jiē)口，Modbus-RTU協議(yì)，由(yóu)屏(píng)蔽(bì)雙絞綫進(jìn)行(háng)手拉手(shǒu)的方式組網(wǎng)，每(měi)條485總綫(xiàn)至多(duō)接入(rù)不超過20台多(duō)功(gōng)能(néng)電(diàn)表，並(bìng)接(jiē)入數據(jù)融(róng)合終端(duān)，再由數(shù)據融合終(zhōng)端(duān)通過光纖(xiān)局(jú)域(yù)網(wǎng)接入(rù)企電力(lì)監(jiān)控係統(tǒng)平台。

係統架(jià)構(gòu)圖

開閉所(suǒ)網(wǎng)絡拓(tuò)撲圖

2#廠房(fáng)配(pèi)電室網(wǎng)絡(luò)拓撲(pū)圖

4 係統(tǒng)功能

電(diàn)力(lì)監控係(xì)統(tǒng)可(kě)以直(zhí)觀(guān)顯示(shì)一(yī)次(cì)係統(tǒng)圖，並(bìng)實時顯示從10kV~0.4kV各(gè)電(diàn)壓等(děng)級(jí)各回路的(dí)遙測量，遙(yáo)信量和報警信號(hào)等(děng)。遙測量(liáng)包括電壓(yā)，電流(liú)，功率，功率(shuài)，電(diàn)能(néng)等(děng)電參(cān)量，高(gāo)低壓(yā)櫃(guì)內電(diàn)氣(qì)節點(diǎn)溫(wēn)度值(zhí)等(děng)；遙信(xìn)量(liáng)包括中壓開關櫃(guì)內路(lù)斷路(lù)器(qì)，手(shǒu)車(chē)，隔(gé)離(lí)開關(guān)，負荷開關(guān)，地(dì)刀(dāo)開(kāi)關(guān)的分合狀態。

無綫測溫係統(tǒng)人(rén)機界麵友(yǒu)好，能夠(gòu)以配(pèi)電一次(cì)圖的形(xíng)式(shì)直觀顯示各測溫(wēn)節(jié)點(diǎn)的(dí)溫度數據，及有(yǒu)關故障(zhàng)，告(gào)警(jǐng)等信號(hào)。

歷史溫度(dù)曲綫(xiàn)，實時(shí)溫度曲綫(xiàn)查(chá)詢(xún)，實時溫度數據(jù)查詢

查詢(xún)各(gè)回路設(shè)備運行(háng)溫(wēn)度(dù)報(bào)表

Acrel-2000Z電力(lì)監控係(xì)統(tǒng)具有實時告警(jǐng)功(gōng)能(néng)，係(xì)統(tǒng)能(néng)夠對配電回(huí)路斷路(lù)器(qì)，隔離(lí)開(kāi)關，接地刀等遙(yáo)信(xìn)變位，保護(hù)動(dòng)作，事故跳(tiào)閘等事件(jiàn)發出(chū)告警。可(kě)選(xuǎn)擇以下告警方式：

1.圖(tú)元(yuán)閃爍；

2.彈(dàn)出(chū)事(shì)件報(bào)警窗口；

3.實時(shí)語(yǔ)音功(gōng)能(néng)，係(xì)統能(néng)夠(gòu)對所有事件發出語音(yīn)告(gào)警；

4.短信(xìn)告(gào)警(jǐng)，可以向(xiàng)定向號碼發送告警信(xìn)息(xī)短(duǎn)信；

5.電話(huà)告警(jǐng)，可(kě)以向(xiàng)定(dìng)向(xiàng)號碼(mǎ)電(diàn)話；

6.聲(shēng)光報警器(qì)報(bào)警。

5 現場安裝(zhuāng)圖(tú)片(piàn)

針對(duì)變壓(yā)器出綫櫃，SVG，APF櫃型，上下采(cǎi)集各(gè) 3 個點(diǎn)（ABC 三相(xiāng)，共 6 個點）；UPS 及(jí)低壓各抽屉櫃采(cǎi)集進出(chū)綫(xiàn)共 6 個點，每(měi)個點(diǎn)上采用ATE400傳感器一(yī)隻(zhī)。

無綫測溫收(shōu)發器(qì)安裝於(yú)櫃(guì)內(nèi)電(diàn)纜(lǎn)室處。

接收器和傳感(gǎn)器安裝圖(tú)

6 結束語(yǔ)

本(běn)文(wén)介(jiè)紹的安科瑞無綫測溫產(chǎn)品在浙(zhè)江某半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)項(xiàng)目的(dí)應(yīng)用，針(zhēn)對低(dī)壓(yā)開關(guān)櫃(guì)內(nèi)框(kuàng)架斷路器，出綫抽屉塑(sù)殼(ké)斷路(lù)器的電(diàn)氣連接(jiē)點的溫度進(jìn)行監(jiān)測。半導體(tǐ)產業(yè)應(yīng)用(yòng)領域廣泛(fàn)，是(shì)國家加速支持發展(zhǎn)的新型(xíng)產業，其生產(chǎn)的電網安全可(kě)靠(kào)運行(háng)尤為重(zhòng)要(yào)。其(qí)中(zhōng)為防(fáng)止因氧化，鬆動，灰(huī)塵等因素(sù)造成接點(diǎn)接觸電阻過大而發熱產(chǎn)生(shēng)安全(quán)問題(tí)，則(zé)需要(yào)對溫度(dù)進(jìn)行在綫監(jiān)測，及(jí)時(shí)，持(chí)續(xù)，準確(què)反(fǎn)映設(shè)備(bèi)運行狀態(tài)，避免(miǎn)安(ān)全(quán)事(shì)故(gù)的發生(shēng)，降低設備事(shì)故率。

參考(kǎo)文(wén)獻

[1] 安科瑞(ruì)企業微電(diàn)網(wǎng)設(shè)計(jì)與(yǔ)應用手(shǒu)冊(cè).2019.11月(yuè)版

[2] 安科(kē)瑞智能(néng)電網用戶端電力(lì)監(jiān)控/電(diàn)能管(guǎn)理(lǐ)/電氣(qì)安全(quán)（產品(pǐn)報(bào)價手冊）.2020.01月(yuè)版

[3] 安科瑞(ruì)35KV以及下變(biàn)電所智能(néng)配電(diàn)係統(tǒng)設計(jì)與(yǔ)產(chǎn)品二次(cì)原(yuán)理圖集.2019.7月版

[4] 安(ān)科(kē)瑞用(yòng)戶變(biàn)電(diàn)站(zhàn)綜(zōng)合自(zì)動化與(yǔ)運維解(jiě)決(jué)方(fāng)案.2020.1月版(bǎn)