科技开展离不开大规模集成电路技能的前进，特别是半导体相关的技能。近几年受国际环境影响，国内外许多职业遭到芯片供给的影响。在国家方针引导下，半导体职业开展比较快，新建了较多半导体工厂。半导体工厂用电量大，并且大部分工艺需求24h不间断运转，对供电牢靠性要求十分高，在工厂建造的时分怎样规划工厂能效办理体系也是十分重要的。

　　半导体工厂用电量比较大，更重要的是为了进步供电质量，下降电网搅扰，一般选用110kV或更高电压等级供电。每个工厂工艺出产用电量与共用工程用电量份额不尽相同，一般工艺出产比共用工程用电量略低，但大致能够认为份额为 1:1的联系，即各占全厂总负荷的 50% 。植入、光刻、刻蚀出产过程中的机台设备、泵、高温炉及其它一些机械设备是工艺出产过程中的首要用电设备，而共用工程直接参加工艺出产的超纯水、工艺出产的冷却水、氮气及直接参加出产的修建冷却的冷冻水、清洁枯燥的空气是首要的用电大户。AcrelEMS-SEMI电子工厂能效办理体系集变电站归纳自动化、电力监控、电能质量剖析及办理、电气安全、能耗剖析、照明操控、设备运维于一体，为树立牢靠、安全的工厂动力办理体系供给数据支撑。

　　电子半导体厂房用电量十分大，对供电牢靠性要求十分高，对毛病比较灵敏，一旦意外断电会导致重大丢失，配电体系结构杂乱；

　　大部分工艺设备对电能质量比较灵敏，电压暂降会导致设备损坏、出产资料作废等产生较大的经济丢失；

　　出产机台设备内部有许多的电子器件如晶闸管，它们不仅对谐波电压和电压动摇十分灵敏，接受较差电能质量的才能不是很高，一起也是首要的谐波源。

　　工厂电压等级比较多，出于供电牢靠性要求和工艺设备需求电压等级不同，工厂配电电压从110kV到10kV、0.48kV、0.4kV、0.208kV不等，触及的各电压等级变压器数量十分多；

　　工厂电源比较多，包含多路市电、柴油发电机，大功率UPS、储能电池等，设备维护作业量大，各电源切换逻辑杂乱；

　　安全出产压力大：配电体系、消防体系危险需求及时发现，部分工艺出产过程中会产生有害气体，安全出产不管怎样注重都不为过；

　　工厂变频设备、UPS等设备多，功率大，产生谐波较大，对无功补偿和谐波办理有必定要求；

　　空调体系、冷却塔体系、CDA体系、PCW 体系、 MAU 体系、FFU 体系、纯水体系、废水体系、空压机体系、照明作业体系等体系设备和子体系许多，需求一致运维办理。

　　经过EMS体系实时显现工厂高中压柜、低压柜、直流屏、UPS 及电池监控体系、发电机体系、母线测温体系、光伏发电体系、配电盘柜体系相关设备应设置直观的画面进行展现；

　　对工厂供配电体系进行实时监控，包含变电站、柴油发电机运转状况、油箱油位、变压器、自动切换开关、静态UPS、中低开关柜电气参数等；

　　对静态UPS运转状况、蓄电池温度、电压、电流、内阻、进行监测，对蓄电池室可燃气体浓度监测和报警并发动排风；

　　监测修建进线电能质量，读取波形文件并进行剖析，定时自动出具剖析陈述，反常及时告警；

　　消防分散通道、安全出口有显着的指示灯具，并能够经过不同应急预案操控分散计划；

　　按栋别修建对用电进行剖析，体系包含但不限于冰机体系、冷却塔体系、热水体系、PCW 体系、MAU 体系、排气体系、FFU 体系、纯水体系、废水体系、纯水抛光体系、空压机体系、气体纯化体系、大宗气站、照明作业体系、IT 数据中心体系、工艺机台（分栋及工艺）等，展现画面方法包含但不限于饼图、折线图、柱状图等，可对前史数据、实时数据、累计电量、功率、分时段（年、月、周、日）电量及功率进行展现比照剖析；

　　监控软件选用B/S架构，接入以上监测数据，经过浏览器、手机APP或短信等方法供给数据监测和反常报警，并可经过体系发布维保、巡检及抢修派工使命。

　　半导体制作工厂电源可分为三类即：公共电网电源、柴油发电机备用电源和 UPS 电源。国内企业一般会别离简称为：市电、E 电和 U 电。关于 UPS 电源，除了会集式大容量UPS电源外，还会有供机台设备的 IT和操控用的 UPS，这种UPS 一般为小容量散布式 UPS。

　　工艺出产负荷按其关于电源牢靠性要求的重要性可分为3个等级：1级要害负荷、2 级要害负荷及3级要害负荷，重要性是逐渐升高的，这儿负荷等级区分与国家规范GB50052-2009《供配电体系规划规范》中负荷分级界说不同。

　　以下为一个工厂的典型电气单线示意图(部分)，为了进步工厂供电牢靠性，选用2路110kV电源供电，建立一座110/10kV变电站，装备2000kW/10kV柴油发电机作为后备电源，在0.4kV侧装备500kVA UPS用于3级要害负荷和部分2级要害负荷工艺设备供电。

　　根据用户要求，装备AcrelEMS-SEMI电子厂房能效办理体系，为厂房供给监测和操控，首要功用有：

　　实时监控高低压供配电体系开关柜、变压器微机维护测控设备、发电机操控柜、ATS/STS、UPS，包含遥控、遥信、遥测、遥调、事端报警及记载等；

　　监测各进线回路电能质量，包含电压暂降、谐波畸变、闪变等数据波形记载，从而判别配电体系扰动方向；

　　对中高压回路进行毛病录波、事情次序记载等功用，帮忙剖析毛病原因并改善；

　　依照修建栋别或用户要求的区域收集厂区内修建的能耗数据，包含电、水、气、汽、压缩空气、冷热量等，并进行折标煤核算和CO2排放趋势计算；

　　收集厂内冰机体系、冷却塔体系、热水体系、PCW 体系、MAU 体系、排气体系、FFU 体系、纯水体系、废水体系、纯水抛光体系、空压机体系、气体纯化体系、大宗气站、照明作业体系、IT 数据中心体系、工艺机台等，展现画面方法包含饼图、折线图、柱状图等，可对前史数据、实时数据、累计电量、功率、分时段（年、月、周、日）电量及功率进行展现比照剖析；

　　依照照明插座、空调、工艺设备、特别用电对厂内用电进行分项计算，并经过饼图方法展现；

　　计划根据工厂不同的运用场景，装备终端感知设备，包含微机维护测控设备、操控设备、测温传感器、弧光勘探单元、电能质量剖析设备、多功用计量外表、有源滤波设备、无功补偿设备、电气火灾勘探器、电池监测单元、气体传感器、照明操控器和传感器、暖通外表等，合作现场具有通讯接口的设备如柴油发电机操控柜、UPS、直流屏等设备，经过智能网关收集设备数据，进行协议转化、数据剖析、就地存储、逻辑判别后上传能效办理渠道，为办理人员供给电气、设备、环境监测、操控和预警，提升了工厂运转牢靠性和安全性，进步办理功率，削减在供电、环境和设备上的运维人力本钱。

　　监测点位规划AcrelEMS-SEMI针对厂区配电体系收集数据并经过画面显现和告警，收集数据点位如下表所示：

　　变电站归纳自动化变电站归纳自动化体系首要针对110kV变电站、10kV变电所和10kV柴油发电机部分，在变电站设置Acrel-1000变电站归纳自动化体系子站，完结本地遥测、遥信、遥控、报警、报表等功用，并把数据上传至AcrelEMS-SEMI能效办理渠道，完结会集监测和报警。

　　（1）实时监控实时监控高低压供配电体系开关柜、变压器微机维护测控设备、发电机操控柜、ATS/STS、UPS，包含遥控、遥信、遥测、遥调、事端报警及记载等；

　　归纳自动化监控体系能够直观显现一次体系图，并实时显现各电压等级各回路的遥丈量、遥信量和报警信号等。

　　遥丈量包含电压、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；

　　遥信量包含中压开关柜内路断路器、手车、阻隔开关、负荷开关、地刀开关的分合状况，柜内弧光探头的链路状况、断路器绷簧储能状况及远方就地操控状况；

　　报警信号包含微机维护设备的告警信号、维护跳闸信号及设备反常信号\线路弧光维护动作信号、节点温度告警及设备通讯反常告警，反常信号能够经过声光报警。

　　变电站归纳自动化子体系主机设置在变电站，一起数据上传至AcrelEMS-SEMI能效办理渠道，在渠道一致显现和报警。

　　AcrelEMS-SEMI能效办理体系监测各进线回路电能质量，包含电压暂降、暂态、稳态数据波形记载，并供给电能质量剖析陈述。

　　（3）接点测温体系监测断路器、母排、线缆接头、密集型母线槽接点温度并实时预警。

　　10kV进线电能质量监测设备选用APview500，选用了高性能多核渠道和嵌入式操作体系，遵循IEC61000-4-30《测验和丈量技能-电能质量丈量方法》中规则的各电能质量目标的丈量方法进行丈量，集谐波剖析、波形采样、电压暂降/暂升/中止、闪变监测、电压不平衡度监测、事情记载、丈量操控等功用为一体。设备在电能质量目标参数丈量方法的规范化和目标参数的丈量精度以及时钟同步、事情符号功用等各个方面均到达了 IEC61000-4-30 A 级规范，能够满意 110kV 及以下供电体系电能质量监测的要求。

　　设备能够监测电网频率 ,电压、电流有用值,有功功率、无功功率、视在功率及功率因数,电压误差,频率误差,三相电压不平衡度、三相电流不平衡度；三相电压、电流各序重量；基波电压、电流，功率、功率因数、相位等,谐波（2～50 次）。包含电压、电流的总谐波畸变率、各次谐波电压、电流含有率、有用值、功率等,谐波群 ,间谐波 电压动摇、闪变，电压可输入57.7V/100V 或 220V/380V 。

　　②10kV线kV变压器维护测控设备选用A具有相间电流速断维护，相间限时电流速断维护（可带低压闭锁），相间过电流维护（可带低压闭锁），两段式零序过流维护，反时限相间过流维护（可带低压闭锁），零序反时限过流维护，过负荷维护，操控回路反常告警。

　　10kV母联维护测控设备选用AM5SE-B，具有维护、测控和备自投功用，相间电流速断维护，相间过电流维护，母联充电维护，母联备自投，进线备自投，操控回路反常告警。

　　开关柜操控设备选用ASD500，它以一体化布局配套于开关柜，简化了开关柜的面板规划，美化了面板布局。除具有动态模仿指示、带电显现及闭锁、温湿度显现及其操控、验电核相、二次回路电压值显现、人体感应带电提示及柜内照明、语音防误提示、时刻日期显现、远方/就地操作、分合闸操作、手动/自动储能、长途通讯等功用外，还具有电力归纳参数丈量功用，丈量参数为：三相电压、三相电流、功率因数、有功功率计量、无功功率计量，使开关柜进一步智能化、网络化、数字化。别的能够接入无线测温传感器数据，就地显现各电气接点温度。

　　无线测温传感器首要用于监测断路器触头、触臂、母排和线缆衔接处温度，便于提早发现温度反常导致的事端。

　　10kV回路装备多功用外表APM830，能够为回路供给电气数据监测，用于建立工厂的动力办理体系。

　　支撑全电力参数丈量（U、I、P、Q、S、PF、F、Ep、Eq）、双向有功、无功电能计量，支撑有功、无功脉冲输出、复费率计量（前史12月），复费率可设置4个时区、10时段、四种费率（尖峰平谷）、电压电流不平衡度丈量、电压电流相角丈量、2-63次分次谐波、总（奇、偶）谐波丈量、电压波峰系数、电话波峰因子、电流K系数丈量、事情记载、报警记载、至大需量、2路开关量输出及2路开关量输入。

　　0.4kV回路装备AEM96或AEM72外表，支撑全电力参数丈量（U、I、P、Q、S、PF、F、Ep、Eq）、双向有功、无功电能计量， 四象限电能计量、复费率、至大需量、前史电能计算、开关量事情记载、前史极值记载、31 次分次谐涉及总谐波含量剖析、分相谐涉及基波电参量（电压、电流、功率）、开关量、报警输出、电压、电流精度：0.2级、有功电能精度0.5s级、无功电能精度2级，RS485通讯，ModBus-RTU通讯协议。

　　电气安全EMS体系针对配电体系的电能质量和电气安全危险装备相应的办理设备、电气火灾传感器、温度传感器，消防设备电源传感器、防火门状况传感器，接入消防分散照明以及指示灯具的状况实时显现，并且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监督，产生反常时经过声光、短信、APP及时预警。

　　0.4kV母线装备AnCos-/-MⅠ型混合动态谐波无功补偿柜，作为一种新式无功补偿和电力谐波办理专用设备，由指令电流运算电路和补偿电流产生电路两个首要部分组成。经过外部互感器实时检测电网中各次谐波电流和无功电流，得到其指令电流，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理，将谐波与基波别离，并以脉宽调制PWM信号方法向补偿电流产生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT功率模块，生成与电网谐波电流幅值持平、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，自动消除电力谐波。

　　设备线性输出，无功功率全容性-全理性输出的一起，可滤除特定次谐波；具有三相不平衡办理及稳压功用；补偿后体系功率因数≥0.99；具有有源滤波功用，单模块有四种规范：30kvar无功+15A滤波，50kvar无功+25A滤波，75kvar无功+37.5A滤波，100kvar无功+50A滤波；模块化并联规划；根据谷歌Fliutter结构构建的遥信、遥控软件渠道，具有长途服务与数据处理功用；支撑IOS、安卓、PC多渠道交互。

　　电气火灾勘探器一般设置在变电所0.4kV馈线侧，收集数据漏电电流和线缆温度后上传至监控主机，完结对电气安全预警。现场设置的传感器监测配电体系回路的漏电电流和线缆温度，反常时实时宣布报警信号。

　　工厂消防设备比较多，消防设备电源监控体系首要功用便是用于监测消防设备的作业电源是否正常，保证在产生火灾时消防设备能够正常投入运用。

　　防火门监控体系首要是经过防火门监控模块及其附件来检测现场常开，常闭防火门的状况；当火灾产生时，操控现场的常开防火门封闭，并经过门磁开关来反应现场的防火门的封闭状况，有用防止火势延伸阻挠烟气分散，保证人员安全分散及削减火灾丢失。

　　根据消防要求还需求设置消防应急照明和分散指示体系，用于火灾状况下人员的分散指示，一旦产生火灾，经过消防应急照明和分散指示灯具指引快速分散。

　　母线槽测温解决计划包含始端箱、插接箱监测模块，收集三相电流、电压、温度、漏电电流、湿度、中性线次谐波、至大需量等数据，对始端箱、插接箱进行监测和预警。

　　遥测：输入分路的三相电压、三相电流、频率、有功功率、有功电度、功率因数、谐波含量、温度（线缆/铜排衔接处的实时运转温度）；

　　UPS储能用的蓄电池比较多，并且这也是简单出问题的环节，所以需求对蓄电池电气参数和温度、内阻进行不间断监测和预警。

　　依照照明插座、空调、工艺设备、特别用电对厂内用电进行分项计算，并经过饼图方法展现。

　　检查选定回路挑选年份的每个月的能耗与上一年同期数据之间的比照状况，直观展现用能数据差异。供给柱状图比照与数据报表比照。支撑导出EXCEL表格。

　　收集厂内冰机体系、冷却塔体系、热水体系、PCW 体系、MAU 体系、排气体系、FFU 体系、纯水体系、废水体系、纯水抛光体系、空压机体系、气体纯化体系、大宗气站、照明作业体系、IT 数据中心体系、工艺机台等，展现画面方法包含饼图、折线图、柱状图等，可对前史数据、实时数据、累计电量、功率、分时段（年、月、周、日）电量及功率进行展现比照剖析。

　　需装置在配电箱内的模块首要有开关驱动器、调光驱动器、IP网关等，这些模块运用35mm规范导轨装置；需装置在操控现场的模块首要有传感器和智能面板，其间传感器作为自动操控感应模块，嵌入式装置在房间、走廊顶部，用于检测相关区域是否有人员活动。有人经过期能够设定自动操控亮灯，人脱离后在设定的时刻内熄灯。智能面板等手动操控设备，可嵌墙装置在机房入口处，这样可完结自动操控、现场操控和值班室长途操控相结合。

　　对厂区内电动汽车和电瓶车充电桩进行状况监测和充电买卖办理，充电桩毛病时推送报警，支撑微信、支付宝扫码充电。

　　接入储能体系和BMS数据，根据负荷曲线拟定储能充放电运用战略，监测储能电池SOC、SOH以及充放电状况。

　　职工宿舍办理对厂区内职工宿舍进行负载办理，包含恶性负载辨认办理、负载阈值办理，防止由于恶性负载引起火灾。对职工宿舍进行水电收费办理，支撑微信、支付宝等缴费方法，收集职工宿舍能耗数据，这对有许多职工宿舍需求办理的企业来说十分重要。

　　工厂环境监测环境监测包含机房温湿度、烟雾、积水浸水、电池间可燃气体浓度、门禁、视频、消防数据的收集、展现和预警。

　　工厂部分区域对环境温湿度要求比较高，检测重要区域的温湿度散布，经过温湿度传感器衔接到网关通讯接口上传渠道，完结厂房温湿度监控功用。

　　烟感归于开关报警监丈量，能够用ARTU开关量检测模块收集，将烟雾传感器装置在天花板顶上，防止空调直接对准方位，经过烟雾传感器能够感知厂房产生的烟雾并提早预警。

　　寄存储能电池的设备间可能会产生必定的可燃气体，比方氢气，这是一种易爆的气体，到达必定的浓度需求发动排风设备及时铲除。

　　巡检记载是针对巡检类型的使命在流程中需求办理的节点与数据进行一致监测的页面，首要重视巡检使命流程中的负责人、执行人进展，巡检的完毕时刻，报到的误差，巡检的项目和发现的缺点问题数量等内容。

　　运转陈述首要监测一段时期内工厂的用电量、负荷、谐波状况、不平衡度、功率因数动摇状况、事情产生计算及现场运维状况，经过自界说规范对站点各数据进行剖析并给出必定的主张，为用户剖析站点运转状况给出必定的根据。