安科瑞无线测温产品在浙江某半导体项目的应用

安科瑞 崔丽洁

　　摘 要：半导体被誉为“制造业的大脑”，在关系国家安全和国民经济命脉的主要行业和关键领域占据支配地位，是国民经济的重要支柱。随着数字技术的发展和数字经济在国民经济中所占比重越来越高，半导体产业的重要性还会进一步提升。安全可靠的电力供应是安全生产的基本保障。本文针对半导体生产的供配电系统工程项目,按照具体要求,合理选择无线测温装置实现对变电站内的敏感设备进行温度检测，防止设备局部温度过高而发生火灾,并采用无线测温系统进行监测与控制,实现了供配电系统和企业生产的电气自动化。该系统可以安全,可靠,便捷地获取电力设备实时温度信息,实现远程故障预警和状态分析的目的,为保障半导体工厂电网的安全运行提供支持。

　　关键词：半导体；无线测温；无线测温系统。

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　　概述

　　浙江某半导体项目需根据用户配电系统实时监测和故障预警管理需求，需要对半导体工厂10kV、0.4kV配电室各回路进行电力数据采集和配电柜内电气节点实时温度监测，做到有隐患提前预警，早发现早排查，保证半导体车间配电系统的正常运行。

　　结合用户实际生产工艺要求，本次对厂房1和厂房2的10kV和0.4kV所有回路加装智能电力仪表，对厂房1和厂房2的0.4kV进线柜、电容柜、母联柜及各出线柜加装6个测温传感器。在厂房1的一楼监控中心设置1套电力监控系统，将电力仪表及无线测温数据实时采集、管理，保障半导体配电系统的运行的可靠运行。

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　　产品方案

　　2.1 产品需求

　　本次针对浙江某半导体项目，需要配置无线测温产品，该项目的对传感器要求如下：

　　1）非电池供电（采用感应取电方式供电）的无线温度传感器

　　2）无线频率：470MHz；

　　3）启动电流：≥5A；

　　4）测温范围：-50 ℃～+125 ℃；

　　5）采样频率：15s；

　　6）发射频率：15s；

　　7）精    度：±1℃；

　　8）工作温度：-40 ℃～+85 ℃；

　　9）至大工作电流：一次额定电流 5000 A；

　　10）温升要求：在额定工作条件下，装置不应达到可能影响开关柜一次设备绝缘及被测点正常工作的温度，装置的电流互感器线圈通过1250 A，30 min，环境温度为20 ℃时，无线温度传感器表面温升不应超过10 K。

　　11）传输距离：空旷距离不大于150米。

　　该项目的对接收器要求如下：

　　1）工作电源：AC/DC85V-264V供电；DC12~48V供电；

　　2）传输距离：空旷距离不大于150米；

　　3）通讯接口：1路RS485串行通讯接口，Modbus-RTU通讯协议 ；

　　4）安装方式：35mm导轨式；

　　5）测点数量：不少于240点；

　　6）高温告警：2路告警出口。

　　根据上述要求，故此选择安科瑞的无线测温产品如下表。

　　2.2 产品方案

　　以其中二#厂房配电室为例说明，其他配电室情况可再根据实际情况调整。本配电室有0.4kV3段母线，其中1号母线（T7）有5面出线柜、1面UPS柜、1面有缘滤波柜，2面无功补偿SVG柜，出线柜共有35个出线抽屉，2号母线（T8）有3面出线柜、1面有缘滤波柜，1面无功补偿SVG柜，出线柜共有19个出线回路，3号母线（T9）有一面出线柜、一面进线柜、一面无功补偿SVG柜，出线柜共有9个出线回路。母线平面图如图1，配电房平面图如图2网关距离至远的0.4kV开关柜距离不超过30米。

2.3 产品明细

　　本项目使用无线无源测温传感器共计1200只，无线测温收发器共计18只。详细配置方案和安装情况如下表。

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　　系统需求

　　本项目的监控范围除了本次方案中的无线测温传感器之外，还包含原配电柜内各类智能电表、10kV微机保护等，通讯组网原则如下：

　　针对微机保护装置，根据微机保护装置的通讯接口及协议而定，如果现场微机保护装置通讯接口是以太网接口，103规约，那么每台微机保护均通过网线接入交换机，并通过交换机接入数据融合终端，由数据融合终端通过光纤局域网接入电力监控系统平台；如果现场微机保护是RS485接口，Modbus-RTU协议，那么通过屏蔽双绞线进行手拉手的方式组网，每条485总线至多接入不超过5台微机保护，并接入数据融合终端，再由数据融合终端通过光纤局域网接入电力监控系统平台。

　　针对无线测温，无线测温接收器通过RS485总线将信号上传至数据融合终端。经过光纤局域网接入电力监控系统平台。

　　针对多功能电表，该部分主要通过RS485接口，Modbus-RTU协议，由屏蔽双绞线进行手拉手的方式组网，每条485总线至多接入不超过20台多功能电表，并接入数据融合终端，再由数据融合终端通过光纤局域网接入企电力监控系统平台。

系统架构图

开闭所网络拓扑图

2#厂房配电室网络拓扑图

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　　系统功能

　　电力监控系统可以直观显示一次系统图，并实时显示从10kV~0.4kV各电压等级各回路的遥测量、遥信量和报警信号等。遥测量包括电压、电流、功率、功率、电能等电参量，高低压柜内电气节点温度值等；遥信量包括中压开关柜内路断路器、手车、隔离开关、负荷开关、地刀开关的分合状态。

　　无线测温系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示各测温节点的温度数据，及有关故障、告警等信号。

　　历史温度曲线、实时温度曲线查询、实时温度数据查询。

　　查询各回路设备运行温度报表。

　　Acrel-2000Z电力监控系统具有实时告警功能，系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。可选择以下告警方式：

　　1.图元闪烁；

　　2.弹出事件报警窗口；

　　3.实时语音功能，系统能够对所有事件发出语音告警；

　　4.短信告警，可以向定向手机号码发送告警信息短信；

　　5.电话告警，可以向定向手机号码拨打电话；

　　6.声光报警器报警。

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　　现场安装图片

　　针对变压器出线柜、SVG、APF柜型，上下采集各 3 个点（ABC 三相，共 6 个点）；UPS 及低压各抽屉柜采集进出线共 6 个点，每个点上采用ATE400传感器一只。

　　无线测温收发器安装于柜内电缆室处。

　　AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台解决方案

　　安科瑞能效管理 2023-08-14 08:25 发表于江苏收录于合集

　　#安科瑞763个#安科瑞产品&应用852个#AcrelEMS-SW2个系统概述

　　安科瑞电气具备从终端感知、边缘计算到能效管理平台的产品生态体系，AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台通过在污水厂源、网、荷、储、充的各个关键节点安装保护、监测、分析、治理装置，用于监测污水厂能耗总量和能耗强度，重点监测主要用能设备能效，保护污水厂运行安全可靠，提高污水厂能效，为污水处理的能效管理提供科学、精细的解决方案。

　　AcrelEMS智慧水务综合能效管理系统由变电站综合自动化系统、电力监控及能效管理系统组成，涵盖了水务中压变配电系统、电气安全、应急电源、能源管理、照明控制、设备运维等，贯穿水务能源流的始终，帮助运维管理人员通过一套平台、一个APP实时了解水务配电系统运行状况，并且根据权限可以适用于水务后勤部门管理需要。

　　应用场所

　　适用于是污水厂、净水厂、自来水厂、水泵站。

　　安科瑞能效管理

　　企业微电网能效管理解决方案-咨询热线：18761508761/18860995107

　　1篇原创内容

　　公众号

　　系统结构

　　系统功能

　　变电站综合自动化系统及电力监控

　　对水务配电系统中35kV、10kV电压等级配置继电保护和弧光保护，实现遥测、遥信、遥控、遥调等功能，对异常情况及时预警。

　　监测变压器、水泵、鼓风机的电流、电压、有功/无功功率、功率因数、负荷率、温度、三相平衡、异常报警等数据。

　　电能质量监测与治理

　　水务中大量的大功率电机、水泵变频启动导致配电系统中存在大量谐波，通过监测其配电系统的谐波畸变、电压波动、闪变和容忍度指标分析其电能质量，并配置对应的电能质量治理措施提高供电电能质量。

　　电动机管理

　　马达监控实现水务中电机的保护、遥测、遥信、遥控功能，电动机保护器能对过载、短路、缺相、漏电等异常情况进行保护、监测和报警。高效、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息，对电机进行健康诊断和预防性维护。同时支持与PLC、软启、变频器等配合，实现电动机自动或远程控制，监视、控制各个工艺设备，保障正常生产。

　　能耗管理

　　为水务搭建计量体系，显示水务的能源流向和能源损耗，通过能源流向图帮助水务分析能源消耗去向，找出能源消耗异常区域。

　　将所有有关能源的参数集中在一个看板中，从多个维度对比分析，实现各个工艺环节的能耗对比，帮助领导掌控整个工厂的能源消耗，能源成本，标煤排放等的情况。

　　能耗数据统计采集水务中污水厂、自来水厂、水泵站等的用电、用水、燃气、冷热量消耗量，同环比对比分析，能耗总量和能耗强度计算，标煤计算和CO2排放统计趋势。

　　能效分析按三级计量架构，分别进行能效分析，契合能源管理体系要求，可对各车间/职能部门的能效水平进行分析，同比、环比、对标等。通过污水处理产量以及系统采集的能耗数据，在污水单耗中生成污水单耗趋势图，并进行同比和环比分析，同时将污水的单耗与行业/国家/国际先进指标对标，以便企业能够根据产品单耗情况来调整生产工艺，从而降低能耗。

　　智能照明控制

　　系统为污水厂、自来水厂、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式，模块可根据经纬度自动识别日出日落时间实现自动控制功能，尽量利用自然光照，实现室内、厂区照明的智能控制达到安全、节能、舒适、高效的目的。

　　电气安全

　　①电气火灾监测

　　监测配电系统回路的漏电电流和线缆温度，实现对污水厂、自来水厂、水泵站的电气安全预警。

　　②消防应急照明和疏散指示

　　根据预先设置的应急预案快速启动疏散方案引导人员疏散。系统接入消防应急照明指示系统数据，通过平面图显示疏散指示灯具工作状态和异常情况。

　　③消防设备电源监测

　　监测消防设备的工作电源是否正常，保障在发生火灾时消防设备可以正常投入使用。

④防火门监控系统

　　防火门监控系统集中控制其各终端设备即防火门监控模块、电动闭门器、电磁释放器的工作状态，实时监测疏散通道防火门的开启、关闭及故障状态，显示终端设备开路、短路等故障信号。系统采用消防二总线将具有通信功能的监控模块相互连接起来，当终端设备发生短路、断路等故障时，防火门监控器能发出报警信号，能指示报警部位并保存报警信息，保障了电气安全的可靠性。

　　环境监测

　　污水厂、自来水厂、水泵站等场所温湿度、烟雾、积水浸水、视频、UPS电池间可燃气体浓度展示和预警，保障污水厂、自来水厂、水泵站等安全运行。当可燃气体或有害气体浓度超标可自动启动排风风机或新风系统，排除隐患，保持良好的水处理环境。

　　分布式光伏监测

　　实时监测低压并网柜每路的电流、电压、功率等电气参数及断路器开关状态，逆变器运行监视，对逆变器直流侧每一光伏组串的输入直流电压、直流电流、直流功率，逆变器交流电压、交流电流、频率、功率因数、当前发电功率、累计发电量进行监测，以曲线方式绘制上述监测的各个参量的历史数据。

　　平台结合厂区实际分布情况，通过3D或2.5D平面图显示分布式光伏组件在屋顶、车棚的分布情况，显示汇流箱、并网点位置，各个屋顶的装机容量。

　　工艺仿真监控

　　平台通过2D、3D方式实时监视粗格栅、污水提升、细格栅、曝气沉砂、改良生化处理、二沉、加氯接触消毒、污泥浓缩压滤、生物除臭等工艺设备运行状态。在格栅清渣机、污水提升泵、回流泵、曝气风机、加药泵、浓缩压滤机、吸沙泵、吸泥泵等低压电动机控制柜或低压馈电柜安装电动机保护，进行短路、过流、过载、起动超时、断相、不平衡、低功率、接地/漏电、te保护、堵转、逆序、温度等保护以及外部故障连锁停机，与PLC、软启、变频器等配合，实现电动机自动或远程控制，监视、控制各个工艺设备，保障正常生产。

　　系统硬件配置

　　电力监控、电能质量、电动机管理及配电室环境监控系统

　　智能照明系统

　　电气火灾监控系统

　　消防设备电源监控系统

　　防火门监控系统

　　消防应急照明和疏散指示系统

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　　结束语

　　本文介绍的安科瑞无线测温产品在浙江某半导体项目的应用，针对低压开关柜内框架断路器、出线抽屉塑壳断路器的电气连接点的温度进行监测。半导体产业应用领域广泛，是国家加速支持发展的新型产业，其生产的电网安全可靠运行尤为重要。其中为防止因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热产生安全问题，则需要对温度进行在线监测，及时、持续、准确反映设备运行状态，避免安全事故的发生，降低设备事故率。