摘要：半導(dǎo)體被譽(yù)為“制造業(yè)的大腦"，在關(guān)系國(guó)家安全和國(guó)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(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占比重越來(lái)越高，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要性還會(huì)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(duì)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(wú)線測(cè)溫裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行溫度檢測(cè)，防止設(shè)備局部溫度過(guò)高而發(fā)生火災(zāi),并采用無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)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(dòng)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)行提供強(qiáng)*支持。 

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體；無(wú)線測(cè)溫；無(wú)線測(cè)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(cè)和故障預(yù)警管理需求，需要對(duì)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(cè)，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(duì)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(duì)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(cè)溫傳感器。在廠房1的一樓監(jiān)控中*設(shè)置1套電力監(jiān)控系統(tǒng)，將電力儀表及無(wú)線測(cè)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(duì)浙江某半導(dǎo)體項(xiàng)目，需要配置無(wú)線測(cè)溫產(chǎn)品，該項(xiàng)目的對(duì)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(wú)線溫度傳感器

2）無(wú)線頻率：470MHz；

3）啟動(dòng)電流：≥5A；

4）測(cè)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）工作電流：一次額定電流5000A；

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(kāi)關(guān)柜一次設(shè)備絕緣及被測(cè)點(diǎn)正常工作的溫度，裝置的電流互感器線圈通過(guò)1250A，30min，環(huán)境溫度為20℃時(shí)，無(wú)線溫度傳感器表面溫升不應(yīng)超過(guò)10K。

11）傳輸距離：空曠距離不大于150米。

該項(xiàng)目的對(duì)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(cè)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(wú)線測(cè)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(shuō)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(hào)母線（T7）有 5 面出線柜、1 面 UPS 柜、1 面有緣濾波柜，2 面無(wú) 功補(bǔ)償 SVG 柜，出線柜共有 35 個(gè)出線抽屜，2 號(hào)母線（T8）有 3 面出線柜、1 面有緣濾波柜， 1 面無(wú)功補(bǔ)償 SVG 柜，出線柜共有 19 個(gè)出線回路，3 號(hào)母線（T9）有一面出線柜、一面進(jìn)線 柜、一面無(wú)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)距離遠(yuǎn)的 0.4kV 開(kāi)關(guān)柜距離不超過(guò) 30 米。

2.3 產(chǎn)品明細(xì) 本項(xiàng)目使用無(wú)線無(wú)源測(cè)溫傳感器共計(jì) 1200 只，無(wú)線測(cè)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。

1#廠房三樓配電室

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(wú)線測(cè)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(duì)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(chǎng)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(tái)微機(jī)保護(hù)均通過(guò)網(wǎng)線接入交換機(jī)，并通過(guò)交換 機(jī)接入數(shù)據(jù)終端，終由數(shù)據(jù)終端通過(guò)光纖局域網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)；如果現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)保護(hù) 是 RS485 接口，Modbus-RTU 協(xié)議，那么通過(guò)屏蔽雙絞線進(jìn)行手拉手的方式組網(wǎng)，每條 485 總線多接入不超過(guò) 5 臺(tái)微機(jī)保護(hù)，并終接入數(shù)據(jù)終端，再由數(shù)據(jù)終端通過(guò)光纖局域網(wǎng)接入電 力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。 針對(duì)無(wú)線測(cè)溫，無(wú)線測(cè)溫接收器通過(guò) RS485 總線將信號(hào)上傳至數(shù)據(jù)終端。近經(jīng)過(guò)光纖 局域網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。 針對(duì)多功能電表，該部分主要通過(guò) 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 總線多接入不超過(guò) 20 臺(tái)多功能電表，并接入數(shù)據(jù)終端，再由 數(shù)據(jù)終端通過(guò)光纖局域網(wǎng)接入企電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

開(kāi)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(jí)各回路 的遙測(cè)量、遙信量和報(bào)警信號(hào)等。遙測(cè)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(kāi)關(guān)柜內(nèi)路斷路器、手車、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi) 關(guān)、地刀開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)。

無(wú)線測(cè)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(cè)溫節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù) 據(jù)，及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

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潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開(kāi)關(guān)、 接地刀等遙信變位，保護(hù)動(dòng)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(yǔ)音功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語(yǔ)音告警； 4.短信告警，可以發(fā)送告警信息短信； 5.電話告警，可以電話； 6.聲光報(bào)警器報(bào)警。

5 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片 

針對(duì)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(wú)線測(cè)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(yǔ) 

本文介紹的安科瑞無(wú)線測(cè)溫產(chǎn)品在浙江 某半導(dǎo)體項(xiàng)目的應(yīng)用，針對(duì)低壓開(kāi)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(cè)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛， 是國(guó)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(dòng)、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱產(chǎn)生安全問(wèn)題，則需要對(duì)溫度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)， 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)

[1]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11 月版 [2]安科瑞智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控/電能管理/電氣安全（產(chǎn)品報(bào)價(jià)手冊(cè)）.2020.01 月版 [3]安科瑞 35KV 以及下變電所智能配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品二次原理圖集.2019.7 月版 [4]安科瑞用戶變電站綜合自動(dòng)化與運(yùn)維解決方案.2020.1 月版