安科瑞 繆凱倫

摘 要：半導(dǎo)體被譽(yù)為“制造業(yè)的大腦",，在關(guān)系國家安全和國民經(jīng)濟(jì)命脈的主要行業(yè)和關(guān)鍵領(lǐng)域占據(jù)支配地位，是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱,。 隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字經(jīng)濟(jì)在國民經(jīng)濟(jì)中所占比重越來越高,，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要性還會進(jìn)一步提升。安全可靠的電力供應(yīng)是安全生產(chǎn)的基本保障,。本文針對半導(dǎo)體生產(chǎn)的供配電系統(tǒng)工程項(xiàng)目,按照具體要求,合理選擇無線測溫裝置實(shí)現(xiàn)對變電站內(nèi)的敏感設(shè)備進(jìn)行溫度檢測,，防止設(shè)備局部溫度過高而發(fā)生火災(zāi),并采用無線測溫系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測與控制,實(shí)現(xiàn)了供配電系統(tǒng)和企業(yè)生產(chǎn)的電氣自動化。該系統(tǒng)可以安全,可靠,便捷地獲取電力設(shè)備實(shí)時(shí)溫度信息,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障預(yù)警和狀態(tài)分析的目的,為保障半導(dǎo)體工廠電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供支持,。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體,；無線測溫,；無線測溫系統(tǒng) 

1 概述

浙江某半導(dǎo)體項(xiàng)目需根據(jù)用戶配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測和故障預(yù)警管理需求，需要對半導(dǎo)體工廠10kV,、0.4kV配電室各回路進(jìn)行電力數(shù)據(jù)采集和配電柜內(nèi)電氣節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測,，做到有隱患提前預(yù)警，早發(fā)現(xiàn)早排查,，保證半導(dǎo)體車間配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,。

結(jié)合用戶實(shí)際生產(chǎn)工藝要求，本次對廠房1和廠房2的10kV和0.4kV所有回路加裝智能電力儀表,，對廠房1和廠房2的0.4kV進(jìn)線柜,、電容柜、母聯(lián)柜及各出線柜加裝6個(gè)測溫傳感器,。在廠房1的一樓監(jiān)控中心設(shè)置1套電力監(jiān)控系統(tǒng),，將電力儀表及無線測溫?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、管理,，保障半導(dǎo)體配電系統(tǒng)的運(yùn)行的可靠運(yùn)行,。

2 產(chǎn)品方案

2.1 產(chǎn)品需求

本次針對浙江某半導(dǎo)體項(xiàng)目，需要配置無線測溫產(chǎn)品,，該項(xiàng)目的對傳感器要求如下：

1）非電池供電（采用感應(yīng)取電方式供電）的無線溫度傳感器

2）無線頻率：470MHz,；

3）啟動電流：≥5A； 

4）測溫范圍：-50 ℃～+125 ℃,；

5）采樣頻率：15s,；

6）發(fā)射頻率：15s；

7）精    度：±1℃,；

8）工作溫度：-40 ℃～+85 ℃,；

9）至大工作電流：一次額定電流 5000 A,；

10）溫升要求：在額定工作條件下,，裝置不應(yīng)達(dá)到可能影響開關(guān)柜一次設(shè)備絕緣及被測點(diǎn)正常工作的溫度，裝置的電流互感器線圈通過1250 A,，30 min,，環(huán)境溫度為20 ℃時(shí)，無線溫度傳感器表面溫升不應(yīng)超過10 K,。

11）傳輸距離：空曠距離不大于150米,。

該項(xiàng)目的對接收器要求如下：

1）工作電源：AC/DC85V-264V供電；DC12~48V供電,；

2）傳輸距離：空曠距離不大于150米,；

3）通訊接口：1路RS485串行通訊接口，Modbus-RTU通訊協(xié)議 ,；

4）安裝方式：35mm導(dǎo)軌式,；

5）測點(diǎn)數(shù)量：不少于240點(diǎn),；

6）高溫告警：2路告警出口。

根據(jù)上述要求,，故此選擇安科瑞的無線測溫產(chǎn)品如下表,。

2.2 產(chǎn)品方案

以其中二#廠房配電室為例說明，其他配電室情況可再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整,。本配電室有0.4kV3段母線,，其中1號母線（T7）有5面出線柜、1面UPS柜,、1面有緣濾波柜,，2面無功補(bǔ)償SVG柜，出線柜共有35個(gè)出線抽屜,，2號母線（T8）有3面出線柜,、1面有緣濾波柜，1面無功補(bǔ)償SVG柜,，出線柜共有19個(gè)出線回路,，3號母線（T9）有一面出線柜、一面進(jìn)線柜,、一面無功補(bǔ)償SVG柜,，出線柜共有9個(gè)出線回路。母線平面圖如圖1,，配電房平面圖如圖2網(wǎng)關(guān)距離至遠(yuǎn)的0.4kV開關(guān)柜距離不超過30米,。

2.3 產(chǎn)品明細(xì)

本項(xiàng)目使用無線無源測溫傳感器共計(jì)1200只，無線測溫收發(fā)器共計(jì)18只,。詳細(xì)配置方案和安裝情況如下表,。

3 系統(tǒng)需求

本項(xiàng)目的監(jiān)控范圍除了本次方案中的無線測溫傳感器之外，還包含原配電柜內(nèi)各類智能電表,、10kV微機(jī)保護(hù)等,，通訊組網(wǎng)原則如下：

針對微機(jī)保護(hù)裝置，根據(jù)微機(jī)保護(hù)裝置的通訊接口及協(xié)議而定,，如果現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)裝置通訊接口是以太網(wǎng)接口,，103規(guī)約，那么每臺微機(jī)保護(hù)均通過網(wǎng)線接入交換機(jī),，并通過交換機(jī)接入數(shù)據(jù)融合終端,，由數(shù)據(jù)融合終端通過光纖局域網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺；如果現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)是RS485接口,，Modbus-RTU協(xié)議,，那么通過屏蔽雙絞線進(jìn)行手拉手的方式組網(wǎng)，每條485總線至多接入不超過5臺微機(jī)保護(hù)，并接入數(shù)據(jù)融合終端,，再由數(shù)據(jù)融合終端通過光纖局域網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺,。

針對無線測溫，無線測溫接收器通過RS485總線將信號上傳至數(shù)據(jù)融合終端,。經(jīng)過光纖局域網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺,。

針對多功能電表，該部分主要通過RS485接口,，Modbus-RTU協(xié)議,，由屏蔽雙絞線進(jìn)行手拉手的方式組網(wǎng)，每條485總線至多接入不超過20臺多功能電表,，并接入數(shù)據(jù)融合終端,，再由數(shù)據(jù)融合終端通過光纖局域網(wǎng)接入企電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

開閉所網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

2#廠房配電室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

4 系統(tǒng)功能

電力監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖,，并實(shí)時(shí)顯示從10kV~0.4kV各電壓等級各回路的遙測量,、遙信量和報(bào)警信號等。遙測量包括電壓,、電流,、功率、功率,、電能等電參量,，高低壓柜內(nèi)電氣節(jié)點(diǎn)溫度值等；遙信量包括中壓開關(guān)柜內(nèi)路斷路器,、手車,、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān),、地刀開關(guān)的分合狀態(tài),。

無線測溫系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示各測溫節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù),，及有關(guān)故障,、告警等信號。

歷史溫度曲線,、實(shí)時(shí)溫度曲線查詢,、實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)查詢

查詢各回路設(shè)備運(yùn)行溫度報(bào)表

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(guān)、接地刀等遙信變位,，保護(hù)動作,、事故跳閘等事件發(fā)出告警。可選擇以下告警方式：

1.圖元閃爍,；

2.彈出事件報(bào)警窗口,；

3.實(shí)時(shí)語音功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警,；

4.短信告警,，可以向定向號碼發(fā)送告警信息短信；

5.電話告警,，可以向定向號碼電話,；

6.聲光報(bào)警器報(bào)警。

5 現(xiàn)場安裝圖片

針對變壓器出線柜,、SVG,、APF柜型，上下采集各 3 個(gè)點(diǎn)（ABC 三相,，共 6 個(gè)點(diǎn)）,；UPS 及低壓各抽屜柜采集進(jìn)出線共 6 個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)上采用ATE400傳感器一只,。

無線測溫收發(fā)器安裝于柜內(nèi)電纜室處,。

接收器和傳感器安裝圖

6 結(jié)束語

本文介紹的安科瑞無線測溫產(chǎn)品在浙江某半導(dǎo)體項(xiàng)目的應(yīng)用，針對低壓開關(guān)柜內(nèi)框架斷路器,、出線抽屜塑殼斷路器的電氣連接點(diǎn)的溫度進(jìn)行監(jiān)測,。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是國家加速支持發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè),，其生產(chǎn)的電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行尤為重要,。其中為防止因氧化、松動,、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過大而發(fā)熱產(chǎn)生安全問題,，則需要對溫度進(jìn)行在線監(jiān)測，及時(shí),、持續(xù),、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生,，降低設(shè)備事故率,。

參考文獻(xiàn)

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[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運(yùn)維解決方案.2020.1月版