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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蘇健忠
研究生(外文):Jiann-Jong Su
論文名稱:大型科技廠電力設備事故案例分析及其風險評估與改善對策
論文名稱(外文):Fault Cases Analysis and Risk Assessments and Their Improved Strategies of Power Apparatus in the Large High-tech Industrial Plants
指導教授:周至如
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:135
中文關鍵詞:事故案例電力品質風險評估
外文關鍵詞:risk assessmentpower qualityfault cases
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本報告探討典型的大型科技廠內電力系統及各種電力設備之異常現象案例並評估其風險,藉由風險評估瞭解發生風險的原因及探討其改善對策,文中首先描述典型的大型科技廠電力系統一般規劃實例並描述其可能潛在的風險性,主要是不當的回路架構及保護規劃方面之風險性。為進行較量化的風險評估,本文提出風險矩陣表做為評估的方式,其重點是以事故率及嚴重性為風險的指標來評估事故的風險等級。此外,在平時運轉方面,風險的評估著重在對電力品質的影響,包括對電力系統及廠內設備之影響,並以諧波為主要評估指標,文中所探討的皆為實際發生的案例,具有相當的代表性,在這些案例的風險評估當中,可釐清一些風險發生的機制及原因,並提出改善對策,這些改善對策可分為事故防範對策及電力品質改善對策,前者將與規劃設計及維護有關,後者更著重在諧波濾波器的安裝,這些改善對策在實際案例的執行情形及其效果將加以介紹以供參考。
In this report, the practical cases of abnormal phenomena on the power system and apparatus in the typical large high-tech industrial plants are investigated and their induced risks are evaluated. From risk evaluations, the root causes and their improved strategies of risks are found out. The practical conventional planning of power system in the large high-tech industrial plant and the associated hidden risks are described which mainly include the unsuitable planning of circuit scheme and protections. For evaluation the risks with quantized number, the evaluation method with matrix tables of risk is proposed, which is based on failure rate and serious level of a fault occurred. As to normal operation situations, risk evaluation is based on power quality index which focus on harmonics situations. The affection of power quality on power system and equipments are considered. All the cases to be investigated had been occurred in the past, their risk evaluations were helpful for finding the mechanism and root causes of risk and the improved strategies. The improved strategies include fault preventing strategies and power quality improved strategies. The former strategies are very related with the planning, design and maintenances of system and equipments, and the later strategies are using harmonic filters. The implementation of these strategies and their effects are illustrated.
目 錄
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
圖索引 IX
表索引 XIII

第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究內容 2

第二章 廠內電力系統規劃案例及其潛在風險 5
2.1八吋晶圓廠電力系統規劃實例 5
2.1.1單回路系統架構規劃 5
2.1.2單回路但具有緊急電源之架構 6
2.1.3單回路但具有不斷電系統之架構 6
2.1.4單回路但同時具有緊急發電機及不斷電系統之架構 7
2.2十二吋晶圓廠電力系統規劃案例 8
2.2.1十二吋晶圓廠雙回路系統 9
2.2.2緊急供電回路系統架構 12
2.2.3不斷電系統(UPS) 14
2.2.4控制電源 15
2.3 系統保護 15
2.3.1 22.8kV系統 15
2.3.2 6.6kV系統 16
2.3.3 440V及208/120V系統 17
2.4 整體潛在風險評估及案例 17
2.4.1 八吋晶圓廠電力系統之潛在風險及案例 17
2.4.2 十二吋晶圓廠電力系統之潛在風險及案例 18

第三章 風險評估之內容及方法 19
3.1風險之定義 19
3.2風險評估之內容項目 19
3.3故障模式及影響分析 21
3.3.1事故頻率分析表 22
3.3.2事故嚴重性分析表 24
3.3.3風險矩陣 25
3.4風險管理 26

第四章 電力品質風險評估 28
4.1電力品質概述 28
4.2何謂電力品質 28
4.3諧波源 30
4.3.1鐵磁性設備 31
4.3.2照明設備 31
4.3.3電力電子設備 32
4.3.4諧波管制標準 34
4.4諧波對電力設備之影響 38
4.4.1旋轉電機 39
4.4.2變壓器 39
4.4.3電力電纜 39
4.4.4電容器 40
4.4.5計量表 40
4.4.6保護電驛 41
4.5 電力品質風險評估 41
4.5.1台電入電電壓異常風險評估 41
4.5.2廠務系統大電力負載壓降風險評估 44
4.5.3 八吋晶圓廠UPS6及UPS10諧波過高風險評
估 47

第五章 事故案例分析及風險評估與改善對策 69
5.1直流充電機之事故及其風險評估與改善對策 69
5.2保護開關之事故及其風險評估與改善對策 75
5.2.1六氟化硫斷路器之事故及其風險評估與改善對策 75
5.2.2真空斷路器之事故及其風險評估與改善對策 80
5.2.3空氣斷路器之事故及其風險評估與改善對策 84
5.3油浸式變壓器之事故及其風險評估與改善對策 88
5.4模鑄式變壓器運轉可靠度風險評估 93
5.4.1八吋晶圓廠模鑄式變壓器運轉之事故及其風險評 估 與改善對策 93
5.4.2十二吋晶圓廠模鑄式變壓器運轉之事故及其風險評 估與改善對策 98
5.5接地變壓器之事故及其風險評估與改善對策 102
5.6電力電纜之事故及其風險評估與改善對策 106
5.7低壓電盤之事故及其風險評估與改善對策 110
5.8不斷電系統風險評估 114
5.8.1靜態式不斷電系統之事故及其風險評估與改善對策 114
5.8.2動態式不斷電系統之事故及其風險評估與改善對策 119
5.9 發電機系統之事故及其風險評估與改善對策 124
5.10綜合性評估 130

第六章 結論與未來展望 133
6.1 結論 133
6.2 未來展望 133

參 考 文 獻 134

圖 索 引
圖2-1單回路電力系統基本架構 5
圖2-2單回路但具有緊急回路系統基本架構 6
圖2-3單回路但具有不斷電回路系統基本架構 7
圖2-4單回路但同時具有緊急回路及不斷電系統基本架構 8
圖2-5十二吋晶圓廠電力系統架構圖 9
圖2-6高壓回路電力系統架構圖 10
圖2-7低壓回路電力系統架構圖 11
圖2-8緊急供電回路系統架構 13
圖2-9 UPS回路系統架構 14
圖3-1風險評估流程圖 21
圖3-2 FMEA表格建立流程圖 22
圖4-1A UPS6-1、6-2加裝諧波抑制器單線圖 51
圖4-1B UPS6加裝諧波抑制器單線圖 51
圖4-2A UPS6-1加裝諧波抑制量測點 52
圖4-2B UPS6加裝諧波抑制量測點 52
圖4-3 UPS6改善前電流波形圖(量測點1) 53
圖4-4 UPS6改善前電流波形圖(量測點1) 53
圖4-5 UPS6改善前電壓波形圖(量測點1) 54
圖4-6 UPS6改善後電壓波形圖(量測點1) 54
圖4-7 INV B,C改善前電流波形圖(量測點2) 57
圖4-8 INV B,C改善後電流波形圖(量測點2) 57
圖4-9 INV B,C改善前電壓波形圖(量測點2) 58
圖4-10 INV B,C改善後電壓波形圖(量測點2) 58
圖4-11 INV A,D改善前電流波形圖(量測點3) 61
圖4-12 INV A,D改善後電流波形圖(量測點3) 61
圖4-13 INV A,D改善前電壓波形圖(量測點3) 62
圖4-14 INV A,D改善後電壓波形圖(量測點3) 62
圖4-15 INV E改善前電流波形圖(量測點4) 65
圖4-16 INV E改善後電流波形圖(量測點4) 65
圖4-17 INV E改善前電壓波形圖(量測點4) 66
圖4-18 INV E改善後電壓波形圖(量測點4) 66
圖5-1充電機供應負載之架構 69
圖5-2充電機可能發生之事故分析魚骨圖 70
圖5-3充電機輸出開關加裝開關之示意圖 74
圖5-4 GCB可能發生之事故分析魚骨圖 76
圖5-5 VCB可能發生之事故分析魚骨圖 81
圖5-6 ACB可能發生之事故分析魚骨圖 85
圖5-7八吋晶圓廠之油浸式變壓器回路單線圖 88
圖5-8油浸式變壓器可能發生之事故分析魚骨圖 89
圖5-9八吋晶圓廠之模鑄式變壓器供電系統圖 93
圖5-10八吋晶圓廠模鑄式變壓器可能發生之事故分析魚骨圖 94
圖5-11十二吋晶圓廠之模鑄式變壓器供電系統圖 98
圖5-12十二吋晶圓廠模鑄式變壓器可能發生之事故分析魚骨圖 99
圖5-13 GPT系統架構圖 102
圖5-14 GPT可能發生之事故分析魚骨圖 103
圖5-15電力電纜可能發生之事故分析魚骨圖 107
圖5-16低壓電盤系統架構圖 110
圖5-17低壓電盤可能發生之事故分析魚骨圖 111
圖5-18 SUPS系統架構圖 114
圖5-19 SUPS可能發生之事故分析魚骨圖 116
圖5-20 DUPS架構圖 119
圖5-21 (同圖2-9) DUPS系統圖 120
圖5-22 DUPS可能發生之事故分析魚骨圖 121
圖5-23 (同圖2-8) 緊急發電機回路電力系統單線圖 124
圖5-24緊急發電機可能發生之異常分析魚骨圖 126
表 索 引
表2-1三選二連鎖控制邏輯 12
表3-1事故頻率分析表 23
表3-2事故頻率分析與本案例分析比較表 24
表3-3嚴重性分析表 25
表3-4風險矩陣 26
表4-1典型電源供應器諧波成份表 34
表4-2配電系統諧波標準限制值 35
表4-3諧波電壓限制值 36
表4-4日本諧波標準中每kW容許流出諧波電流上限值
(單位:Ma/kW) 37
表4-5用戶3.3~22.8kV系注入其責任分界點諧波管制標準 38
表4-6十二吋晶圓廠供電電壓電壓過高及過低之警報設定值 43
表4-7廠務系統保護電驛設定值及運轉電流 46
表4-8 UPS6改善前諧波電壓電流值 55
表4-9 UPS6改善後諧波電壓電流值 56
表4-10 INV B,C改善前諧波電壓電流值 59
表4-11 INV B,C改善後諧波電壓電流值 60
表4-12 INV A,D改善前諧波電壓電流值 63
表4-13 INV A,D改善後諧波電壓電流值 64
表4-14 INV E改善前諧波電壓電流值 67
表4-15 INV E改善後諧波電壓電流值 68
表5-1充電機之事故分析及衝擊評估 72
表5-2充電機事故之預防及改善對策 73
表5-3 GCB之事故分析及衝擊評估 78
表5-4 GCB事故之預防及改善對策 79
表5-5 VCB之事故分析及衝擊評估 82
表5-6 VCB事故之預防及改善對策 83
表5-7 ACB之事故分析及衝擊評估 86
表5-8 ACB事故之預防及改善方案 87
表5-9油浸式變壓器之事故分析及衝擊評估 91
表5-10油浸式變壓器事故之預防及改善對策 92
表5-11八吋晶圓廠模鑄式變壓器之異常分析及衝擊評估 96
表5-12八吋晶圓廠模鑄式變壓器事故之預防及改善對策 97
表5-13 十二吋晶圓廠模鑄式變壓器之事故分析及衝擊評估 100
表5-14十二吋晶圓廠模鑄式變壓器事故之預防及改善對策 101
表5-15 GPT之事故分析及衝擊評估 104
表5-16 GPT事故之預防及改善對策 105
表5-17電力電纜之事故分析及衝擊評估 108
表5-18電力電纜事故之預防及改善對策 109
表5-19低壓電盤之事故分析及衝擊評估 112
表5-20低壓電盤事故之預防及改善對策 113
表5-21 SUPS之事故分析及衝擊評估 117
表5-22 SUPS事故之預防及改善方案 118
表5-23 DUPS之事故分析及衝擊評估 122
表5-24 DUPS事故之預防及改善對策 123
表5-25發電機之事故分析及衝擊評估 128
表5-26 DUPS事故之預防及改善對策 129
表5-27風險評估表 131
參考文獻
1.鄭燦堂,風險管理理論與實務五南圖書,民國92年10月。
2.黃清賢,危害分析與風險評估,三民書局,民國85年5月。
3.姚杰明,“半導體晶圓廠無塵室空調系統風險評估”,中原大學碩士學位論文,民國90年7月。
4.田效文、鍾宜展、黃國基,“以科學園區某半導體廠為例,分析製造設備用安全指引SEMIS2-93A施行前後之相對風險比較”,勞工安全衛生研究季刊,民國91年9月,第十卷第三期,pp.207~217
5.江榮城,“電力品質之不良因素與管制標準實例探討”,電機月刊第十一卷第十一期,pp.282-308。
6.“IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power System”,IEEE std.519-1992,IEEE,New York,1993。
7.江榮城,電力品質實務(一),全華書局,民國90年7月。
8.岳吉剛,“諧波對過電流電驛特性的影響分析”,中原大學碩士學位論文,民國91年7月。
9.黃建裕,“諧波對小能量過電流電驛的影響”,中原大學碩士學位技術報告,民國92年7月。
10.簡敏郎,“工廠配電系統諧波分析與改善”,中原大學碩士學位論文,民國92年1月。
11.陳光明,“鋼鐵廠電力系統諧波分析與探討”,中正大學碩士學位論文,民國93年1月。
12.江榮城,“電力品質量測與諧波分析改善”,電機月刊第九卷第十期,pp.138-161。
13.胡忠興,“工業配電系統之電力品質與抑制對策”,電機月刊第九卷第二期,pp.130-139。
14.林清河,“如何克服電力諧波的威脅”,電機技師月刊,2000年10月號,pp.54-63。
15.李宏任,實用保護電驛,全華書局,民國88年5月。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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