项目2 任务2.2 紧急供电的作用与选择

半导体厂务项目工程管理项目二高低压系统的设计与运行维护任务2-2紧急供电的作用任务2-2紧急供电的作用【任务背景】供电中可能出现的问题及危害在半导体厂务高低压供电系统中，可能出现的供电问题及危害主要包括以下几个方面。1.供电电压波动半导体工厂中的设备，特别是变频器类负载，对电压的稳定性要求很高。如果发生电压波动时间，可能导致此类设备最先跳闸，影响生产线的正常运行。任务2-2紧急供电的作用【任务背景】供电中可能出现的问题及危害在半导体厂务高低压供电系统中，可能出现的供电问题及危害主要包括以下几个方面。2.供电电源干扰电网电源中可能存在浪涌、线间噪声、谐波失真、频率漂移、瞬态尖峰、波形断续等故障。任务2-2紧急供电的作用【任务背景】供电中可能出现的问题及危害在半导体厂务高低压供电系统中，可能出现的供电问题及危害主要包括以下几个方面。3.雷击事件影响①雷击可能直接导致市电跳闸，使正在运行的设备被强制关机，这不仅会加大损伤设备，同时还直接影响产品质量，导致次品产生。②雷击可能会将高压电和超高电流直接反灌到设备端，导致生产设备烧毁，严重影响正常的生产。任务2-2紧急供电的作用【任务背景】供电中可能出现的问题及危害在半导体厂务高低压供电系统中，可能出现的供电问题及危害主要包括以下几个方面。4.电能质量事件电压暂降/骤降（VoltageSag）是常见的电能质量事件之一。电压暂降时，电压有效值降至标称值（NominalValue）的10%至90%，且持续时间为10ms至1min（典型持续时间为10ms～600ms）。严重的电压暂降，将使用电设备停止工作，对半导体厂生产运行造成严重影响。紧急供电的解决方案任务2-2紧急供电的作用1.紧急供电的解决方案：UPS+DC-BANKUPS（UninterruptiblePowerSupply）是一种含有储能装置的不间断电源系统，能够在市电中断时立即切换至电池供电模式，为负载提供稳定的交流电源。UPS不间断电源结构较为复杂，但其性能完善，能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，具有净化电源和备电双重功能，能够消除电网中的各种电力扰动，如电压波动、频率波动、谐波等，确保供电质量。UPS广泛应用于半导体厂的重要生产工艺设备和辅助设备中，如计算机控制系统、自动化生产线等。任务2-2紧急供电的作用1.紧急供电的解决方案：UPS+DC-BANKDC-BANK是专为直流型负载设计的紧急供电系统，特别适用于为直流型负载如变频器提供稳定、持续、不间断的直流电源。在市电正常时，DC-BANK处于热备份状态，不参与供电；当市电中断或电压波动时，DC-BANK能够迅速切换至电池供电模式，维持变频器的持续运行。在有变频器的场合，DC-BANK可以有效的解决电能质量问题。DC-BANK系统具有能源利用率高、安全性高等优点，特别适用于对电能质量要求极高的半导体生产设备。任务2-2紧急供电的作用2.UPS工作原理介绍（1）市电正常时：交流电通过整流器转换成直流电供给逆变器，逆变器将直流电转化为交流电直接提供给负载，同时充电器给蓄电池组充电，保持蓄电池的满容量状态。（2）市电故障时：逆变器立即切换至电池供电模式，由蓄电池提供能量，向负载提供无间断的交流电源输出。当市电恢复正常后，UPS自动切换回市电供电模式，并对蓄电池进行充电。任务2-2紧急供电的作用3.DC-BANK工作原理介绍（1）市电正常时：变频器正常工作，此时变频器内部直流电压与DC-BANK电源系统的直流电压相近。此时，DC-BANK系统处于热备份状态，不参与供电。DC-BANK系统直流端带有压差保护控制器，同时逆止二极管可以防止变频器中的直流反灌到DC-BANK系统中。任务2-2紧急供电的作用3.DC-BANK工作原理介绍（2）市电中断或电压波动时：变频器内部直流电压下降，当降至DC-BANK电源系统的直流电压水平时，DC-BANK系统自动切换至电池供电模式，电池开始放电，为变频器提供电力支撑，直到波动消失或市电恢复。任务2-2紧急供电的作用3.DC-BANK工作原理介绍（2）市电中断或电压波动时：如果市电中断时间过长，超过电池后备延时时间，变频器内部直流电压低于保护点电压值时，变频器将会转低压保护。（3）当市电恢复正常时，变频器的直流母线电压高于电池组电压，DC-BANK系统停止供电，恢复到热备份状态，变频器恢复市电供电模式。两种紧急供电方案的比较任务2-2紧急供电的作用UPS因其输出稳定的交流电和良好的抗电网干扰能力，成为众多半导体厂的首选。而DC-BANK则以其针对变频器类负载的优化、高效能以及低成本等优点，成为部分半导体厂的理想选择。任务2-2紧急供电的作用性能UPSDC-BANK适用范围广泛应用于AC电源输入的各种设备整个配电盘负载均需带UPS需安装于UPS机房仅可搭配变频器使用,可一对一或一对多配置用于负载较分散的场所可现场安装对变频器供电方式对变频器交流输入端供电（UPS电池放电时仍需由UPS逆变成交流后供电）对变频器直流母线供电，使变频器有交、直流两路冗余供电效率总效率＝UPS效率×变频器效率效率损失大总效率＝变频器效率未充电时几乎无损失工作方式在线式，交流切换0~10ms后备式，直