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以電力品質解決方案協助企業用電無虞
 

【作者: 郭勇成】   2022年07月31日 星期日

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工業、製造業需要更安全、穩定的自動化解決方案,本文以今年三月興達電廠人為因素的斷電事件進行研究,從電力異常事件來探討電力品質解決方案如何協助企業用電無虞。


夏季用電高峰來臨,全台工業用電的穩定性和品質受到各相關企業的高度關注,根據經濟部能源局公布,全台2021年工業用電量約1614億度,占全體57 %,相較前一年增加約107億度,創史上最高工業用電量,成長幅度也是近年新高。面對節節攀升的工業用電與季節性用電高峰期,除了關鍵基礎設施肩負著龐大的壓力,企業也急於尋求解決之道,期望避免因電力異常造成重大損失。


以洛克威爾自動化為例,由於在電力品質領域所累積的深厚專業經驗,再加上近年缺電事情頻傳,我們希望藉由今年三月興達電廠人為因素的斷電事件進行研究,進一步探討斷電事件如何對工業廠房運營造成損失。根據最新研究結果可見,工業、製造業需要更安全、穩定的自動化解決方案,透過我們所提供的電力管理解決方案,包含i-Sense電壓偵測器及DySC動態電壓瞬降保護器,能有效協助企業,避免因電力異常造成的相關損失。


以實測研究揭露廠房損失根本原因

針對今年三月的興達電廠事件於南部科學園區進行研究實測,我們發現此次電力異常事件在1200ms內,幅度達35%,超出SEMI F47標準定義的承受範圍,將會影響工業廠房設備的正常運作。


一般而言,工業設備的額定電壓為380伏特,容許+/-10%的變動範圍;然而,從研究結果圖表可見,這次停電事件對於降壓的影響已低於340伏特,即代表對半導體設備有一定程度的影響。藉由實際的測試發現,電壓驟降是工廠意外發生的主因,然而,如何為企業在電力異常問題發生後,使得自動化監控電壓能迅速反應成為重要的關鍵。



圖1 : 今年三月興達電廠事件電壓變化。
圖1 : 今年三月興達電廠事件電壓變化。

圖2 : 今年三月興達電廠事件偵測位於藍線右方區域,為異常現象範圍。
圖2 : 今年三月興達電廠事件偵測位於藍線右方區域,為異常現象範圍。

運用電壓偵測及動態電壓瞬降保護機制 協助企業避免因電力異常造成損失

洛克威爾自動化電力品質解決方案透過DySC動態電壓瞬降保護器,跳脫傳統電池方案限制,僅在2毫秒內完成議程電壓資料並進行補償,同時提供長達5秒的電壓穿越防護能力,保護廠房中較敏感的電子零件及重要製程、減少工廠損失;另外,此方案無需每3至5年更換一次電池,更有利環保。


除此之外,DySC動態電壓瞬降保護器除了能於環境異常時提供補償防護外,更具備「預知保養」的功能,透過時間控制裝置參數,主動掌管DySC健康狀況,進行預測性維護,不僅在緊急時刻可以發揮設備效用,更能有效提升廠房精密設備的維護保養品質。


透過與客戶合作中,我們也發現電力品質維護的痛點在於企業的資訊不對稱、缺乏資源和觀念、建立資料庫等困境,同時,企業更擔心斷電時,工廠製程受到影響並造成損失。因此,我們透過自動化的即時監測與電力品質解決方案,以DySC動態電壓瞬降保護器提供0伏特的降壓事件防護,避免短暫的完全失壓,為單一機器設備至全廠提供全方位防護,並可與單相和三相產品組合,為可擴充的解決方案。


電力品質解決方案不僅能為企業減少能耗,更能夠輕鬆快速部署,如:採用i-Sense電壓偵測器蒐集前端資料,整體電力品質解決方案中的設備皆不需進行軟體設定,即能免於大幅維護成本及人力成本;DySC動態電壓瞬降保護器體積不佔位,使廠房空間配置有更多餘裕與彈性。


這項電力品質解決方案已在全球多處設置,而台灣今年也因應全球趨勢及需求,開始針對各產業的電力品質解決方案發展部署。目前,我們已竭力著手進行全數配電站的設置計劃;未來,我們同時也希望將主要的資料伺服器建置於台灣,為台灣企業帶來更多符合成本且低門檻的電力品質解決方案,使廠房能在電壓驟降、或停電的狀況下,仍為工業生產機台、馬達及變頻器等重要設備持續供電,不致影響製程,避免設備損失。


(本文作者郭勇成為洛克威爾自動化動力控制業務暨技術經理)


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