半导体厂房中高压配电如何保障产线稳定？安科瑞整体解决方案 行业发展背景

安科瑞 刘迈

　　在 AI、新能源汽车等下游产业带动下，国内半导体行业进入快速扩产周期，大批晶圆厂、芯片制造厂房陆续开工建设。半导体制造属于高能耗产业，一座 12 英寸晶圆厂年用电量可达数亿度。同时在双碳政策推动下，绿色工厂、能耗限额、碳排放管控也成为新建厂房需要落实的硬性要求，对厂区整体供配电体系提出更高标准。

　　一、半导体厂房配电面临的现实痛点

　　半导体厂房 7×24 小时不间断生产，配电系统面临多重现实难题。首先供电可靠性要求高，供电可用率需要达到 99.999%，短暂的电压扰动就可能造成整批晶圆报废，带来大额经济损失。其次工艺设备对电能质量十分敏感，电压暂降、谐波、闪变等问题，都会影响光刻、刻蚀设备正常运行，需要满足 SEMI F47 相关行业规范。另外厂房负荷密度大，110kV/35kV/10kV 多级配电架构复杂，站内监控点位繁多，传统人工巡检很难及时发现开关柜发热、绝缘老化等隐蔽隐患，运维压力较大。

　　二、安科瑞半导体厂房中高压配电解决方案

　　针对半导体厂房变电站场景，安科瑞打造适配 110kV、35kV、10kV 等级的中高压配电解决方案，整套硬件设备数据统一接入安科瑞半导体能效管理平台，实现遥测、遥信、遥控、遥调功能，守护从高压进线到工艺设备的电力链路安全。

　　安科瑞电力监控系统

　　作为整套方案的管理中枢，电力监控系统汇聚保护、监测类设备的全部数据，以一次接线图可视化展示全站运行状态。可以实时采集电压、电流、功率、开关分合状态，完成事件告警、故障录波、事故追忆，支持 Web 端、移动端多方式访问。针对半导体厂房，系统可以接入变压器、UPS、柴油发电机等关键设备数据，发生异常及时推送告警，改变传统现场人工巡检模式，为故障溯源、运维调度提供数据底座。

　　1.AM 系列微机保护测控装置

　　覆盖 AM2SE、AM3SE、AM5SE、AM6SE 多个型号，适配环网柜、10kV 变电所、110kV 主变电站不同层级。可以完成线路、变压器、电容器、电动机的保护与测控，包含差动保护、备自投、PT 监测消谐等功能，发生故障时快速判别、切除故障回路，避免故障范围进一步扩大，守护变电站一次设备安全。

　　2.APView 系列电能质量监测装置

　　包含 APView350、APView400、APView500 多款型号。可对谐波、间谐波、电压波动闪变、三相不平衡做稳态监测，同时捕捉电压暂升、暂降、短时中断等暂态事件，完成暂降源定位、故障录波，生成电能质量评估报告，满足半导体厂房对于毫秒级电能扰动事件的记录与溯源需求，也可以支撑电网验收工作。

　　3.ARB 系列弧光保护装置

　　分为 ARB6 集中式与 ARB4 馈线式。搭配无源光纤弧光探头，感知开关柜内部电弧光信号，支持单判据、电流‑弧光双判据模式，实现毫秒级跳闸，同时可以定位故障位置；装置还会对探头、光纤链路做自检，适用于高压母线室、电缆室，规避弧光短路带来柜体烧毁、人员受伤的风险。

　　4.ASD 系列智能操控装置

　　安装于高压开关柜面板，集成一次回路模拟图、开关状态显示、温湿度控制、带电显示等功能。直观展示柜内设备运行状态，配合无线测温模块采集断路器触头、母排接头温度，出现超温及时发出告警，降低接点过热引发停电故障的概率。

　　5.APD 系列局部放电监测装置

　　包含 APD100、APD300‑L、APD300‑W 等型号，针对高压开关柜内部绝缘潜伏性隐患开展在线监测。依托特高频、地电波、超声波多维度传感器，捕捉开关柜内部微小局部放电信号，识别绝缘老化、气泡、杂质等缺陷，输出放电幅值、放电频次数据，具备 PRPD 图谱分析，异常及时上报告警，把绝缘故障消灭在萌芽阶段，适配半导体厂房长时间连续运行的设备状态检修需求。

　　6.ARTM 系列无线测温装置

　　由接收显示终端搭配无源无线测温传感器组成，对高压柜母排搭接点、断路器触头、电缆接头、变压器接线端等大电流接点进行 7×24 小时在线温度采集。可设置超温、温升突变告警阈值，温度数据通过 RS485 上传至电力监控后台，解决密闭柜内人工红外巡检无法实时监测的问题，降低接点过热引发停电事故的概率。

三、结语

　　半导体厂房的中高压变电站，是整个厂区电力供应的第一道关口，保护、监测设备的稳定运行直接关系产线生产连续性。安科瑞半导体厂房中高压配电解决方案，依托电力监控系统作为统一管理载体，搭配微机保护、电能质量监测、弧光防护、开关柜状态监测硬件，围绕行业高可靠、高品质电能的实际需求，兼顾故障防护、电能质量监测、状态预警与集中运维，助力半导体厂房实现供电安全保障，同时满足能耗、碳排放相关政策合规要求。