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    EOCR电动机保护器在半导体工厂智能MCC控制柜应用

    时间: 2021-05-17 16:01:29

    半导体工厂电源问题的解决方案-智能MCC控制中心和带有接地保护的EOCR电机保护器! 

    今年对大韩民国的出口额比去年同期增长了约17%,在总出口比例中,旗舰产品半导体的出口占总出口比重的27.5%,继续保持上升趋势。随着第四次工业革命时代的到来,正在给现代社会的带来重大变革,被视为关键组成部分的半导体的重要性日益提高,在出口增长的同时,也逐渐成为韩国的一大财源。尽管预由于Corona 19事件,半导体市场也会陷入停顿,但它可以通过家庭和远程工作满足PC和数据中心服务器的需求,从而保持自己的地位。随着时代潮流的快速发展,人们强调了对半导体市场的关注,并在正确的位置部署必要的技术和解决方案。

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    问题一、不同的配电盘导致维护成本增加

       在半导体工厂中,现在备受瞩目的焦点是“配电盘标准化”。“配电盘”(通常称为“蟾蜍屋”),它引入外部电源并进行配电,如果没有配电盘,则所有插座和开关都必须直接连接至外部电线,从而使其更加复杂。在这种情况下,如果发生漏电或过电流,则检查连接的电线很麻烦,在工厂建筑物中,有数百个配电板,用于许多设备和电动机。更大的问题是,成百上千的配电盘在形状和结构上都是不同的,并且是由不同的制造商生产的,因此维护工厂需要大量的时间和成本,并且由于没有标准,就连供应过程都很困难。 

     

    问题二、设备因接地故障导致停机

       半导体工厂中的另一个问题是“接地故障检测”。首先,超过设定范围的电流流动,或者没有负载状态下的过电流和欠电流现象会导致电机过热,并且由于电机继续在无电流的状态下运行,因此会导致磨损和损坏。 此时,可能会出现“接地故障”,导致电流异常暴露,并且会发生各种类型的故障,例如包括接地故障,反相和电流不平衡在内的缺相,以及电源异常等。可能引起其他设备的联锁反应,因此需要对其进行集中管理。

    施耐德电气为“配电板标准化”和“接地故障检测功能”提供了单独的解决方案,这已成为半导体行业中的热门话题。施耐德电气致力于根据智能工厂和工业4.0时代的趋势开发具有数字通信功能的电源产品, “ Smart MCC(电机控制中心) ”可以提供软件和支持技术。其他产品和设备,如与当前系统有关的过电流,缺相或接地故障等异常情况,正在应用“ EOCR:电子式过电流继电器(智能电动机保护继电器) ”。

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    什么是智能MCC

    电动机是所有建筑物和工业场所中消耗最多电能的设备之一,并且必须安装MCC配电盘,以向这些电动机分配和供应电能。施耐德电气提供“ Smart MCC(电机控制中心)”作为“配电盘标准化”的解决方案,在此“ Smart MCC(电机控制中心)”中,提供了一个大型系统,称为“ iPMCC(智能电源和电机控制中心)”。它分为“ iPCC”和“ iMCC”。“ iPCC”是指经过认证的面板,包括具有IoT功能的电气设备和组成该面板的通信网络,是指用于检查电能质量和配置智能配电系统的面板。“ iMCC”是指“电动机管理面板”,它是用来通过监视电动机状态和稳定性的电动机控制面板,用于电机控制和负载管理。


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    在典型MCC单线图中,主电源从ACB断路器的次级侧分支,并向每个MCC单元供电。一个MCC单元,它由MCCB,MC,EOCR组成,并且根据电动机的额定值和每个负载的启动特性来选择和配置每个设备。施耐德电气可以将MCC类的单元与各种产品组合在一起,其功能和价格根据设备的类型而有所不同,但最重要的是,设备提供的数据级别也有所不同。
       换句话说,“智能MCC”不是简单的数据(例如电流,电压,功率和功率因数),而是从主ACB开始提供给MCC面板的电能的质量,根据负载操作,控制状态和过去的跳闸历史记录,MCC面板。有关维护的信息,每个设备都应提供自己的寿命管理数据。另外,在MCC面板配置中,除了诸如MCCB,MC,EOCR之类的设备之外,还需要用于启动和停止的外部继电器电路,并且电动机的启动方法根据这些外部的配置而变化。


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    目前使用的方式通常由设备(如PLC)控制,方法是将外部继电器电路的ON / OFF开关与单独的继电器触点连接以进行远程控制。但是现在物联网化EOCR的电力通信端口已经发展成逻辑EOCR类型,允许直接进行监控和控制,或者将继电器电路(例如继电器电路和Y-D电路)内置到程序中。一设备控制器为例,MC和EOCR一体式,在没有与电机启动相关的外部继电器电路的情况下,利用通信进行直接控制和监测是设备应用的趋势。

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    如果将设备和外部电路安装在一个单元中,然后组合在一起,则可以配置MCC面板,而传统的MCC控制盘需要的数据是与电动机驱动相关的控制指令、电机状态、电流和功率数据。通过识别继电器电路MC的状态,间接检查电动机的状态,并通过4〜20mA确认电流或功率。 从维护的角度来看,这种配置被认为是不利的,因为单元越多,所涉及的电缆就越多,并且系统从根本上变得复杂,例如在更换系统时超出了PLC和DCS的管理成本。如果以常规方式进行配置,则需要更多的电缆来获取每个设备的信息,需要升级PLC,并且需要大容量的存储器。

      但是, “SMartMCC”的优势在于,通过采用安全认证的将电力与通信线缆分开的结构模块化单元,使盘内设备变得物联网化和智能化,从而获得大量可靠的高级数据。该通信装置直接连接到网络,使得该装置可以从相同的网络内的任何地方进行访问。例如,IoT EOCR可以全面判断内部存储器的输出状态,MC的接触状态以及流经电动机的实时电流数据,以了解电动机的启动和状态,并检查各种类型中重复出现的故障可以调整负载和电气系统并应对其他事故。

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    此外,智能MCC有一半是电力分析工具PME或工具PSO进行电气管理,以便在额外安装的高压继电器,温度控制系统中以及功率因数和谐波改进的系统中不使用MCC断路器或EOCR的情况下可以监测 sag、Swell等电力质量数据。 通过补偿功率因数和谐波,可以预防和分析电气事故,最终延长电气设备和设备的寿命,甚至延长能源管理的寿命。电气事故受电机负载影响较大,不找到原因,或者简单的更换元件时,事故可能再次发生,PME分析系统可确定哪个负载下的电气质量事件来确定事故的发生位置。

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    总之,智能MCC系统应在面板结构发生事故的情况下为管理人员提供安全,并且电源线和通信线应分开。另外,需要在面板内部进行温度管理和电弧保护,并且建议IOT设备具有内置的通信端口并直接连接到网络,以便可以将大量数据传输到上部位系统。此外,默认情况下,系统中显示的数据是由物联网设备检测和生成的,并且管理软件必须对数据进行管理,以便可以将其显示为便于管理员检查和分析的图像或图形,并协助做出最终决定。

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    智能电机保护继电器-EOCR

    当发生与电流系统有关的异常现象(如过电流,缺相或接地故障)时, 保护继电器负责防止问题蔓延到其他产品或设备。施耐德电气的主要功能是提前提前迅速发现问题并发出警报或阻止发生异常的部分。施耐德电气使用“智能电动机保护继电器(EOCR)”来解决与接地故障相关的问题在生产线上进行检测。施耐德电气推出的包括EOCR PFZ在内的EOCR产品阵容是包括智能工厂在内的各种工业工厂中使用的关键组件,到2019年,订单和生产量已超过1000万台。

       在这些EOCR产品系列中,去年诞生的“ EOCR PFZ”可以通过总谐波失真测量和保护功能进行实时分析,并且电动机保护的负载电流设置范围已扩大到100A。通过第16位的谐波(THD)分析功能和数字低通滤波器设置功能,还可以防止由于谐波和高频而引起的电容性泄漏电流和接地故障保护功能的故障。发生接地故障时,可以将EOCR中记录的波形以及事故的日期和时间记录在专用软件中,以分析事故原因,并可以保存和分析信息。

       此外,与传统的峰值电压测量方法不同,通过True-RMS测量可将错误率提高到1%,从而可以测量准确的电流。它保证了在更敏感的环境中运行以保护工业现场泄漏电流引起的电击,火灾和设备,并且可以将最小检测电流设置为30mA,并且在检测泄漏电流时可以在30mSec之内运行。此处内置零序电流互感器(ZCT),以减少安装所需空间和接线工作,并且可以通过LED显示屏检查操作,停止和通信状态,或者通过内置RTC(实时时钟),记录我可以确认的事故历史记录时间。

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    从三个方面可以看出“ EOCR PFZ”的优势:操作、保护和记录。首先,在操作方面,现有产品系列中用于保护电动机的负载电流的设置范围为0.5〜60A,而新型“ EOCR PFZ”是“宽范围”产品的扩展,扩展了应用范围范围为0.5〜100A。在保护方面,实时将每台所连接电动机的电源温度记录在图表中,并且当电动机的电源部分发生短路现象时,它会执行保护功能通过及时阻止它。“ EOCR PFZ”引入了一种真有效值测量方法,该方法使用平方和根连续测量电流波形的平均值,而不是仅测量应用于现有产品的电流波形高点的峰值电压测量方法。

      通过将先进的测量方法引入“ EOCR PFZ”,True-RMS测量值显示值为3.76 Amp /%/℃,约为平均测量值(6.35Amp /%/℃)的两倍。真有效值(True-RMS)测量方法可缩小误差范围和误差率,以帮助准确地测量电流,因此在电流泄漏可能引起电击或起火的敏感环境中稳定运行。此外,由于它具有内置的“视频电流互感器(ZCT,零电流互感器)”,因此它可以执行重要的功能,即通过检测三相电动机中电流的不平衡何时发生,从而提供预报警。 “视频电流互感器”,也可以缩短过程和接线时间。

       最后,就保护所必需的记录而言,安装了RTC(实时时钟)和LED显示屏,它们作为产品内置的实时时钟执行故障时标功能。此外,“ EOCR PFZ”通过测量和分析“ Total Harmonics Distortion”(总谐波失真)实时测量和分析信息,“ Total Harmonics Distortion”是指示谐波失真的严重程度,谐波的谐波量是电能的整数倍。现有频率,提供要提供的功能。此时,“ EOCR PFZ”不仅起到保护谐波的作用,还起到保护由高频引起的漏电流和接地故障的作用,并且当打开“数字低通滤波器”功能时,仅具有谐波电流的纯漏电流或去除噪音组件如果出现问题,可以快速防止设备故障。
     
       此外,“ EOCR PFZ”可以通过内置的温度和湿度传感器测量电动机周围的振动和流动,它包括一个视觉计数器,该计数器记录电动机的运行次数;一个专用软件,用于记录电动机的波形。当发生接地故障时,您可以在专用软件的记录中检查并分析预先记录的波形和事故发生的时间。内置的LED显示屏使客户可以检查“ EOCR PFZ”的各种记录,并分别以绿色和橙色显示正常运行状态(电源)和异常状态(故障)。因此,通过此显示,客户可以轻松查看电机或设备的运行和停止以及通讯状态。

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    'EOCR PFZ'随附有'EOCR-MS',这是一种远程监视软件,可以收集电动机负载数据,并支持有助于应用IoT技术的实时以太网通信。这款新的EOCR产品是稳定可靠的产品,可进一步弥补现有缺陷并增强其优势,施耐德电气正在针对半导体工厂,工业4.0和智能工厂环境进行产品研发,并有望稳步扩展和扩大规模。出口到全球市场。

    随着工业物联网(IIoT)的普及和行业数字化趋势的加快,配备了满足智能工厂和工业4.0时代趋势的数字通信功能的电源产品正引起人们的关注。施耐德电气的EOCR产品阵容和针对第四次工业革命而优化的'Smart MCC'以及半导体工厂正在不断研究和合作,施耐德电气总部目前与国内EOCR研发中心有着持续的发展和合作关系。施耐德电气的电动机电机保护继电器是电动机保护数字化转型时代的关键产品,它支持实时通信以应用物联网(IoT)技术,并具有内置的温度/湿度传感器和模拟输出满足客户的多样化需求,可以应用于环境并监控状况。

    引进施耐德电气智能电动机保护继电器的公司可以实时检查设备和设施的工作电流,统一使用保护继电器和数字仪器,并使用半导体工厂和智能工厂提供的所有交直流电动机。所有三相电路的系统电压都可以得到保护,从而确保了维护和维修过程的便利性。此外,施耐德电气产品线不仅广泛用于石油化工,电子,半导体和水泥等制造业,而且还广泛用于天然气,水和污水处理等各种行业,包括港口,办公楼和住宅设施在内的社会基础设施例如学校和医院。
     


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