半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，晶圓制造、封裝測試廠房加速落地。芯片制程不斷升級，光刻、刻蝕、離子注入等精密工藝設(shè)備對供電穩(wěn)定性提出嚴(yán)苛要求。半導(dǎo)體廠房屬于高敏感連續(xù)生產(chǎn)負(fù)荷，毫秒級的電壓擾動、開關(guān)柜絕緣缺陷、接點(diǎn)過熱、電弧故障，都可能造成整批晶圓報(bào)廢、潔凈系統(tǒng)停機(jī)，帶來巨額經(jīng)濟(jì)損失。在新建與技改項(xiàng)目中，110kV/35kV/10kV 用戶變電站作為全廠能源中樞，其保護(hù)、監(jiān)測、預(yù)警、自動化能力，直接決定廠房生產(chǎn)良率與運(yùn)維安全。

半導(dǎo)體廠房中高壓配電四大核心挑戰(zhàn)

1. 供電可靠性要求高：半導(dǎo)體產(chǎn)線全年不間斷運(yùn)行，供電可用率要求達(dá)到 99.999%，允許停電時長極短。中高壓系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，必須快速隔離故障回路，避免全站失電，保護(hù)工藝設(shè)備與潔凈環(huán)境。傳統(tǒng)保護(hù)方案故障切除慢，缺少電弧、局部放電等隱蔽性故障預(yù)警手段。

2. 電能質(zhì)量管控難度大：大量變頻器、等離子體工藝電源、UPS 等非線性負(fù)載疊加，容易產(chǎn)生諧波、電壓暫降、電壓閃變。EUV 光刻機(jī)等精密設(shè)備對電壓波動極其敏感，普通電力儀表無法捕捉毫秒級暫降事件，難以滿足 SEMIF47 半導(dǎo)體電能質(zhì)量規(guī)范與電網(wǎng)驗(yàn)收要求。

3. 高壓柜隱蔽隱患難以提前發(fā)現(xiàn)：開關(guān)柜母線接頭、電纜終端長期運(yùn)行發(fā)熱；絕緣老化產(chǎn)生局部放電，屬于漸進(jìn)式隱患，常規(guī)巡檢很難及時發(fā)現(xiàn)。一旦發(fā)展為短路或電弧故障，會燒毀柜體、威脅運(yùn)維人員安全。

4. 變電站運(yùn)維管理復(fù)雜：110kV/35kV/10kV 多級變電架構(gòu)，設(shè)備點(diǎn)位多，依靠人工抄表、現(xiàn)場巡檢效率低，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中管控，缺少完整的遙測、遙信、遙控、遙調(diào)四遙能力。

安科瑞半導(dǎo)體廠房中高壓配電解決方案

針對半導(dǎo)體廠房 110kV/35kV/10kV 變電站場景，安科瑞提供一體化二次設(shè)備與變電站綜合自動化系統(tǒng)，覆蓋保護(hù)、電能質(zhì)量監(jiān)測、局放、弧光保護(hù)、無線測溫，實(shí)現(xiàn)變電站四遙集中管控。

1、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置：精準(zhǔn)捕捉諧波、電壓暫降、閃變、不平衡度，可記錄擾動事件，溯源問題源頭，滿足半導(dǎo)體工廠電能質(zhì)量測試與電網(wǎng)驗(yàn)收。

2、微機(jī)保護(hù)測控裝置：線路、主變、備自投等保護(hù)功能齊全，故障快速判別與跳閘，實(shí)現(xiàn)電氣量采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測，保障保護(hù)選擇性，防止故障擴(kuò)大。

3、弧光保護(hù)裝置：光纖感知柜內(nèi)電弧，毫秒級切除故障，抑制電弧能量，保護(hù)開關(guān)柜與運(yùn)維人員安全，是半導(dǎo)體高壓柜安全的重要防線。

4、局放監(jiān)測裝置：在線監(jiān)測開關(guān)柜局部放電，提前識別絕緣劣化隱患，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修，由被動搶修轉(zhuǎn)為提前預(yù)警。

5、無線測溫系統(tǒng)：無源傳感器安裝于母排、電纜接頭、斷路器觸頭，實(shí)時監(jiān)測溫度，超溫分級告警，消除接點(diǎn)過熱起火風(fēng)險(xiǎn)。

6、變電站綜合自動化系統(tǒng)：平臺匯總所有設(shè)備數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)四遙功能，遠(yuǎn)程監(jiān)控變電站運(yùn)行狀態(tài)、遠(yuǎn)程分合開關(guān)、參數(shù)整定，實(shí)現(xiàn)變電站無人值守與智慧運(yùn)維。

結(jié)束語

半導(dǎo)體廠房的供電安全，是芯片制造良率的底層保障。安科瑞中高壓配電二次設(shè)備及綜自系統(tǒng)，適配 110kV/35kV/10kV 半導(dǎo)體用戶變電站，從故障保護(hù)、隱患預(yù)警、電能質(zhì)量監(jiān)測、遠(yuǎn)程運(yùn)維多維度構(gòu)建電力安全屏障，助力半導(dǎo)體項(xiàng)目穩(wěn)定投產(chǎn)、高效運(yùn)維。歡迎廠務(wù)、設(shè)計(jì)院、EPC 伙伴交流方案與案例。