西安变电站爆炸事故回顾之电压暂降的影响及危害！

西安变电站爆炸事故回顾

6月18日，西安长安区变电站起火爆炸，三星位于西安的半导体工厂成为“*受伤”的公司。
据韩国《朝鲜日报》报道，西安变电站爆炸引起的停电，让位于西安的三星半导体工厂流水线意外停产，“据三星电子估算，由于生产受到影响，损失规模可能达到数百亿韩元（超过亿元人民币）。”
西安三星半导体工厂一名工程师对每日经济新闻记者表示，西安三星半导体工厂每天的产值至少上亿元人民币(这一数字并未得到三星官方确认)。变电站爆炸后，三星半导体厂流水线停产了接近两天。
值得一提的是，三星西安半导体工厂是目前三星电子**一个对3D NADA Flash进行量产的工厂。此次事故可能通过影响3D闪存芯片的产量，进而对下游固态硬盘市场产生影响。

国内权威存储市场资讯平台中国闪存市场网在回复记者采访邮件中表示，三星西安厂断电将对三星固态硬盘生产造成影响，加剧闪存芯片供货紧缺，预计2016下半年市场缺货将更加严重。
听到这篇报道，大家是否会感到疑惑，既然说是西安三星工厂并不是由事故变电站供电，但是半导体生产设备为何又会自动停机？
其实造成这一切的原因是变电站事故使得电网电压下降，专业来讲就是整个电网发生了电压暂降事件，因此三星工厂也受到影响惨遭损失。
事件回顾：
据中国媒体和三星电子表示，6月18日凌晨0时30分，西安南郊变电站起火爆炸，导致西安市多个区域停电。三星电子虽然没有和变压站有直接的电力联系，但由于电压的下降，也受到一些影响。三星电子相关负责人表示，导致三星工厂的电源闪断，持续数秒，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，生产车间出现大面积的设备停止运转，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，西安工厂约损失10%的生产力，造成重大的损失。另外，西安美光和力成半导体也短暂断电，部分设备受到损害，损失还在统计中。

  现代化的半导体生产设备对供电质量的要求非常高，仅仅是瞬间的电压暂降都可以使产线停机并导致巨大的直接和间接经济损失：
直接损失：半导体产品硅片损坏和浪费、设备寿命缩短甚至损坏、清理产线的人工成本等。
间接的损失：重新启动生产线需要的时间、降低产品品质、延误交货时间等。
所以电压暂降已成为影响半导体制造厂*为重要的电能质量问题，加强对电压暂降等电压事件的监测与分析就具有十分重要的现实意义。
近年来，非线性、冲击性和不对称负荷造成的诸如电压波动、电压跌落、谐波等电能质量问题，引起了业界广泛关注。电压暂降对于很多自动控制设备会有**的影响，造成设备的误动作。传统的交流稳压电源不能解决电压暂降的问题。因为传统的交流稳压电源的反应时间不够快。随着工业自动化程度的提高，人们对电压暂降越来越关注。无论您身处什么行业，上海坤友电气有限公司都能提供一站式服务。从电能质量监测分析、验证到电能质量治理以及后期技术支持和运行维护，我们始终基于提供全方位的高性价比电压暂将治理方案，让客户以*少的投入，挽回*大的损失，收获超值的回报。
上海坤友电气有限公司电能质量行业**的产品、解决方案和服务，与您携手共同解决电压暂降（俗称“晃电”）问题，避免造成生产损失。
电压暂降的定义：
电压暂降（Voltage Sag），是指供电电压在短的时间突然下降的现象，气典型持续时间为0.5～30周波，通常不会超过1秒钟。
电压暂降，在工程中通常用两个变量来描述：暂降幅度（Sag Magnitude）和持续时间（Duration Time）。一般的，电压暂降幅度深，持续时间较短；而幅度浅，持续时间较长。
电压暂降属于电能质量的范畴，电能质量（Power Quality）是指保证电气设备正常运行的电压、电流或频率状况；根据美国电科院（EPRI）的统计，90%以上的电能质量问题是由电压暂降（Voltage Sag）和电压突升（Voltage Swell）造成的，其中电压暂降为主要事故原因。
电能质量不同于供电可靠性性，供电可靠性是用一段时间内的实际供电时间与应该供电时间的比值来定义的。我们以供电的可靠性为99.99999%为例（在实际供电中要达到七个九这么高的可靠性难度很大），按照一年365天来计算，每年累积停电时间为3.1536秒，然而，尽管有如此高的可靠性，对电压暂降而言每年仍然能达到平均10～12次。
电压暂降和短时中断的关系是一个连续集，*严重的电压暂降事件就是短时中断了，这和引起电压暂降的故障原因、监测点离故障点的距离等因素有关，发生几率也只占所有电压暂降事件的8%左右，但造成的损失*大。学术上将电压暂降划归电能质量范畴研究，而将短时中断划归供电可靠性范畴研究，但在做治理时，往往需要站在应对短时中断的边际条件来做治理，因为短时中断给用户造成的损失更大，总体来说，我们做电压暂降和短时中断的研究和治理，核心目的是提高电力用户的供电可靠性，减少非停造成的巨大经济损失和**隐患。

上图中通往用户A的输电线，因落雷而发生故障时：
1.对于用户A，故障解除后，重新送电之前处于停电状态；
2.对于用户B，从故障发生到故障解除的极短时间内，电压降低；
从故障发生到故障解除的短时间内的电压降低，叫做暂时电压降低（暂降）。
电压暂降产生的原因：
因雷电等导致电力系统发生故障时， 从继电器检测出故障点到断路器除去故障之间， 以故障点为中心产生的电压降低现象。电压瞬时降低的时间和保护继电器消除故障的时间一致。
从压降来源说分为两类原因：
1、大电网侧引起的暂降，包括发电厂、高压输电线路。如雷电、大风、接地、短路、断路等，这种压降一般影响面广，是高风险、低概率事件；
2、配网侧引起的暂降。大型设备启动、雷电、大风、接地、断路、短路等，这种压降一般影响面小，是高风险、高概率事件。（大电网的末端神经*容易“发炎”的地方）。
 
从压降动作特性说分为两类：
1、可恢复性故障引起的压降。一般不会伴随保护开关动作，供电线路没有瞬间开路，如电动机启动、大风等引起的压降。这种压降一般残压较高。
2、长久性故障引起的压降。这种故障会引起保护动作、自动重合闸或者备自投切换等，如果重合闸成功，供电线路会有瞬间开路并伴随深度压降甚至变为短时中断；如果不成功，那线路就会长时间失电，那就不是暂降的范畴了。如雷击、断路、短路、接地等故障引起的压降。这种压降一般残压较低。”
“综合压降来源和动作特性两方面来看，*严重的情形就是大电网侧发生长久性故障引起的电压暂降。对于电网来说，引起大面积保护动作，影响整个电网的供电可靠性，尤其是靠近电源周边的压降，带来新能源发电（如风电、光伏）和微电网的低电压穿越问题，火电厂辅机低电压穿越问题，影响范围非常大，甚至是全网的短时中断和大面积停电事故。对于用户来说，这种压降的残压值较低，时间较长，到用户的低压母线就不再是电压暂降，而是会出现短时中断，造成更为广泛和严重的影响。”
电压暂降的影响及危害：
很多事故发生时连日光灯闪动都没有、让人莫名其妙，大多数机器仍在工作，而有些机器确停机了，这样的事故虽然不是特别多，但平均起来每个月发生1～2次，就是这样的情况每年造成的直接和间接经济损失确难以估量。
现在的工业生产中，电子电力设备大量应用，如PLC、变频器、总线、接触器、继电器、控制器等，而这些元器件对电压暂降的敏感不尽相同，但是一旦这些元器件因电压暂降停止工作，整套设备或流水线都会受到影响。
半导体行业
对生产工艺、环境（如温度、空气清洁度等）等要求很高，而且半导体工厂是一个相互关联的系统，任何一个环节出现问题，整条工艺生产线都要停下来。如冷却机（chiller）因电压暂降停下来，温度达不到生产要求，其他工艺也会因连锁故障停下来。正在加工的产品（如晶圓等）报废，而重新启动满足生产的要求要较长的时间（至少半个小时）。
汽车制造行业
如油漆车间它对温度、湿度、进出气压力及工艺自身要求（电泳、烘干等）要求很高，且这些因素时相互连锁的，一旦烘干炉（控制温度）停机，整条生产线要停下，正在电泳喷漆和烘干的车身报废，重新启动满足生产的要求要1~2个小时。
轮胎制造行业
如为硫化工艺提供蒸汽的锅炉一旦因电能质量问题发生停机，重新启动恢复的时间在半个小时以上，导致硫化工艺的产品全部报废。
自控行业
由于无序断电和上电,暂降导致损坏部件或加工设备、数控设备需重新设置控制流程；
暂降影响机器人电焊工的焊接质量，甚至需要重新回炉或电焊程序的重启；
暂降使得喷漆线突然停止，在火炉控制重启前，需要30min净化空气控制系统。
暂降导致停产的更多时间是花费在整个生产线再启动上（有报道讲，由于4个周波的电压暂降，需要72min才能恢复生产线工作，造成损失可达$700，000）
暂降造成商业与民用建筑中的电梯、自动消防与报警系统中止工作
加工业、造纸业、玻璃制造业
暂降导致现代化生产线突然停止意味着重启前需要数小时**设备内的垃圾。
it、通讯业
某计算机中心2秒的供电中断引起约$600,000的损失。杭州东信通讯移动电话公司一次暂降造成损失达￥3,000,000。
医疗行业
医疗器械暂降引起设备不正常工作影响诊断、**、手术进行，甚至危及到病人的生命。
电压暂降造成设备停机停产，会导致如产品报废、设备工具损坏，而影响更大的是重新启动达到生产所需的条件，需要较长的时间。
电压暂降问题，对很多行业企业都会产生影响，但造成的损失大小不同。在评估时，一要考虑电压暂降造成停机停产，正在加工的产品部分或全部报废的损失，加工设备刀具的破坏；而要考虑，设备重新启动，达到满足生产所必须的条件要经历的时间，这部分如能正常生产的损失。
电能质量问题引起的损失调查
早在2012年，有关组织针对在菲律宾进行电能质量问题造成的损失进行了经济性调查，结论是年损失量达到210亿人民币，占菲律宾2012年1.55万亿的GDP重量的1.34%，其中工业损失高达97.53%，其中由于电压暂降和停电原因占了71%。
国家发改委经济调节运行局曾经委托亚洲电能质量产业联盟开展的电能质量经济性影响调查，经过大量的调研与分析，其中指出半导体行业电能质量事件的单次损失明显高于其他行业的样本。