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成功案例

半導體廠高電壓監測

案例區域
台灣、中國、新加坡
應用分類
監視與監控系統
案例介紹

半導體工廠內,絕不允許任何的錯誤及安全議題,只因為無論任何因素造成的產線停擺,都將造成巨大損失。某廠過去落實定期的電纜檢驗,卻仍發生電纜燒毀爆炸之情事,幸未造成人員的傷亡,但一整日產線的停擺造成上億元之損失。實際案例如下:

 

25 kV冷縮式電纜頭因為施工不當而故障,是應力錐安裝位置錯誤所致(如圖1及圖2所示);但此兩案例在事故前的最後一次停電檢測中,皆顯示電纜系統的絕緣狀態正常。

 

(圖1)

(圖2)

 

電纜系統的主要故障原因為施工不當。透過局部放電量測,經由局部放電相位圖譜(PRPD)顯示電纜終端處理頭中有瑕疵,再透過解剖證實是應力錐安裝位置錯誤,且絕緣材料已開始劣化。

 

至於22.8 kV模鑄式變壓器故障,事故點則靠近高壓分接頭位置(如圖3及圖4所示)。事故調查分析顯示,此類故障的主要原因為分接頭之引線穿越兩節線圈中間時,沒有保持好間距,導致部份電場過大;但根據事故前最後一次停電檢測,顯示此兩變壓器的絕緣系統正常。

 

(圖3)

 

(圖4)

 

有鑑於過往實施的定期電纜檢驗,難以即時準確判斷風險,於是該廠期望透過更具成本效益的量測技術與診斷系統,更有效率地評估設備狀態,降低意外發生機率。整體系統需求如下: 

 

  1. 系統需自動判讀異常放電狀態,當異常發生時,立即發出警報告知廠務人員做立即性處理。
  2. 透過24小時之電纜放電監控,產出每周、每月、每年的狀態報表,以利分析判讀廠區高壓電力設備的健康趨勢。
  3. 所有量測儀器需承受高電壓干擾,並能穩定使用,全年365天不停機。

 

根據客戶需求,震江在電纜旁設置局部放電感測器(PD Detector),並藉由Moxa交換器回傳即時數值至控制室的監控電腦;監控電腦經由網際網路將資料上傳雲端主機;廠區相關人員可在任何地方,透過網際網路進行設備之絕緣狀態評估。如下圖:

 

PD Care 網路架構

 

 

PD Care操作畫面

 

震江全方位解決方案優勢:

  1. 局部放電量值與每秒脈衝數,可滿足監測的基本需求,指出具有異常情形的設備。再搭配週期性之相位圖譜圖檔,更足以有效辨識局部放電訊號。
  2. 透過雲端系統,可使分析人員更有效率地評估設備狀態,不需要將時間耗費於在人車移動上。
  3. 藉由PDCare智慧診斷系統,有助於將檢測資源精準投放在帶有局部放電訊號的設備上,大幅提升檢測效益。
  4. 所有量測儀器均使用工業規格等級,藉以提升系統穩定性。
  5. 搭配真實專家協助在局部放電訊號超過預設門檻條件時,協助評估風險程度,並提供客戶改善建議。
  6. 主要使用產品:
    • PD Care 線上專家系統
    • Moxa ​​EDS-208A工業級非網管型乙太網路交換器
    • Moxa EDS-408A工業級網管型乙太網路交換器
    • Moxa IKS-6728A工業級網管型乙太網路交換器

 

具體效益:

  • 藉由檢測服務,不僅代替相關監控儀器的購置成本,亦已一併涵蓋儀器的定期功能性測試,及軟硬體升級,有助於該半導體廠降低總體持有成本。
  • 透過檢測服務合約,每天24小時不間斷的遠端診斷分析服務,由專家進行訊號分析及風險評估,大幅降低意外事故的發生機率。
  • 據經驗法則,按傳統定期檢測與維護保養模式,每台乾式變壓器、電纜系統、變比器/斷路器的每年故障率,分別是0.258%、0.143%及0.036%,一旦導入線上局部放電量測,依序可再降為0.024%、0.001%與0.000%;隨著故障率降低,連帶有助於延長這些電力設備的使用壽命。