西安變電站爆炸事故回顧之電壓暫降的影響及危害！

西安變電站爆炸事故回顧

6月18日，西安長安區變電站起火爆炸，三星位於西安的半導體工廠成為“*受傷”的公司。
據韓國《朝鮮日報》報道，西安變電站爆炸引起的停電，讓位於西安的三星半導體工廠流水線意外停產，“據三星電子估算，由於生產受到影響，損失規模可能達到數百億韓元（超過億元人民幣）。”
西安三星半導體工廠一名工程師對每日經濟新聞記者表示，西安三星半導體工廠每天的產值至少上億元人民幣(這一數字並未得到三星官方確認)。變電站爆炸後，三星半導體廠流水線停產了接近兩天。
值得一提的是，三星西安半導體工廠是目前三星電子**一個對3D NADA Flash進行量產的工廠。此次事故可能通過影響3D閃存芯片的產量，進而對下遊固態硬盤市場產生影響。

國內權威存儲市場資訊平台中國閃存市場網在回複記者采訪郵件中表示，三星西安廠斷電將對三星固態硬盤生產造成影響，加劇閃存芯片供貨緊缺，預計2016下半年市場缺貨將更加嚴重。
聽到這篇報道，大家是否會感到疑惑，既然說是西安三星工廠並不是由事故變電站供電，但是半導體生產設備為何又會自動停機？
其實造成這一切的原因是變電站事故使得電網電壓下降，專業來講就是整個電網發生了電壓暫降事件，因此三星工廠也受到影響慘遭損失。
事件回顧：
據中國媒體和三星電子表示，6月18日淩晨0時30分，西安南郊變電站起火爆炸，導致西安市多個區域停電。三星電子雖然冇有和變壓站有直接的電力聯係，但由於電壓的下降，也受到一些影響。三星電子相關負責人表示，導致三星工廠的電源閃斷，持續數秒，部分半導體設備感應到電壓異常自動停止運作，生產車間出現大麵積的設備停止運轉，部分半導體設備感應到電壓異常自動停止運作，西安工廠約損失10%的生產力，造成重大的損失。另外，西安美光和力成半導體也短暫斷電，部分設備受到損害，損失還在統計中。

  現代化的半導體生產設備對供電質量的要求非常高，僅僅是瞬間的電壓暫降都可以使產線停機並導致巨大的直接和間接經濟損失：
直接損失：半導體產品矽片損壞和浪費、設備壽命縮短甚至損壞、清理產線的人工成本等。
間接的損失：重新啟動生產線需要的時間、降低產品品質、延誤交貨時間等。
所以電壓暫降已成為影響半導體製造廠*為重要的電能質量問題，加強對電壓暫降等電壓事件的監測與分析就具有十分重要的現實意義。
近年來，非線性、衝擊性和不對稱負荷造成的諸如電壓波動、電壓跌落、諧波等電能質量問題，引起了業界廣泛關注。電壓暫降對於很多自動控製設備會有**的影響，造成設備的誤動作。傳統的交流穩壓電源不能解決電壓暫降的問題。因為傳統的交流穩壓電源的反應時間不夠快。隨著工業自動化程度的提高，人們對電壓暫降越來越關注。無論您身處什麼行業，上海坤友電氣有限公司都能提供一站式服務。從電能質量監測分析、驗證到電能質量治理以及後期技術支持和運行維護，我們始終基於提供全方位的高性價比電壓暫將治理方案，讓客戶以*少的投入，挽回*大的損失，收獲超值的回報。
上海坤友電氣有限公司電能質量行業**的產品、解決方案和服務，與您攜手共同解決電壓暫降（俗稱“晃電”）問題，避免造成生產損失。
電壓暫降的定義：
電壓暫降（Voltage Sag），是指供電電壓在短的時間突然下降的現象，氣典型持續時間為0.5～30周波，通常不會超過1秒鐘。
電壓暫降，在工程中通常用兩個變量來描述：暫降幅度（Sag Magnitude）和持續時間（Duration Time）。一般的，電壓暫降幅度深，持續時間較短；而幅度淺，持續時間較長。
電壓暫降屬於電能質量的範疇，電能質量（Power Quality）是指保證電氣設備正常運行的電壓、電流或頻率狀況；根據美國電科院（EPRI）的統計，90%以上的電能質量問題是由電壓暫降（Voltage Sag）和電壓突升（Voltage Swell）造成的，其中電壓暫降為主要事故原因。
電能質量不同於供電可靠性性，供電可靠性是用一段時間內的實際供電時間與應該供電時間的比值來定義的。我們以供電的可靠性為99.99999%為例（在實際供電中要達到七個九這麼高的可靠性難度很大），按照一年365天來計算，每年累積停電時間為3.1536秒，然而，儘管有如此高的可靠性，對電壓暫降而言每年仍然能達到平均10～12次。
電壓暫降和短時中斷的關係是一個連續集，*嚴重的電壓暫降事件就是短時中斷了，這和引起電壓暫降的故障原因、監測點離故障點的距離等因素有關，發生幾率也隻占所有電壓暫降事件的8%左右，但造成的損失*大。學術上將電壓暫降劃歸電能質量範疇研究，而將短時中斷劃歸供電可靠性範疇研究，但在做治理時，往往需要站在應對短時中斷的邊際條件來做治理，因為短時中斷給用戶造成的損失更大，總體來說，我們做電壓暫降和短時中斷的研究和治理，核心目的是提高電力用戶的供電可靠性，減少非停造成的巨大經濟損失和**隱患。

上圖中通往用戶A的輸電線，因落雷而發生故障時：
1.對於用戶A，故障解除後，重新送電之前處於停電狀態；
2.對於用戶B，從故障發生到故障解除的極短時間內，電壓降低；
從故障發生到故障解除的短時間內的電壓降低，叫做暫時電壓降低（暫降）。
電壓暫降產生的原因：
因雷電等導致電力係統發生故障時， 從繼電器檢測出故障點到斷路器除去故障之間， 以故障點為中心產生的電壓降低現象。電壓瞬時降低的時間和保護繼電器消除故障的時間一致。
從壓降來源說分為兩類原因：
1、大電網側引起的暫降，包括發電廠、高壓輸電線路。如雷電、大風、接地、短路、斷路等，這種壓降一般影響麵廣，是高風險、低概率事件；
2、配網側引起的暫降。大型設備啟動、雷電、大風、接地、斷路、短路等，這種壓降一般影響麵小，是高風險、高概率事件。（大電網的末端神經*容易“發炎”的地方）。
 
從壓降動作特性說分為兩類：
1、可恢複性故障引起的壓降。一般不會伴隨保護開關動作，供電線路冇有瞬間開路，如電動機啟動、大風等引起的壓降。這種壓降一般殘壓較高。
2、長久性故障引起的壓降。這種故障會引起保護動作、自動重合閘或者備自投切換等，如果重合閘成功，供電線路會有瞬間開路並伴隨深度壓降甚至變為短時中斷；如果不成功，那線路就會長時間失電，那就不是暫降的範疇了。如雷擊、斷路、短路、接地等故障引起的壓降。這種壓降一般殘壓較低。”
“綜合壓降來源和動作特性兩方麵來看，*嚴重的情形就是大電網側發生長久性故障引起的電壓暫降。對於電網來說，引起大麵積保護動作，影響整個電網的供電可靠性，尤其是靠近電源周邊的壓降，帶來新能源發電（如風電、光伏）和微電網的低電壓穿越問題，火電廠輔機低電壓穿越問題，影響範圍非常大，甚至是全網的短時中斷和大麵積停電事故。對於用戶來說，這種壓降的殘壓值較低，時間較長，到用戶的低壓母線就不再是電壓暫降，而是會出現短時中斷，造成更為廣泛和嚴重的影響。”
電壓暫降的影響及危害：
很多事故發生時連日光燈閃動都冇有、讓人莫名其妙，大多數機器仍在工作，而有些機器確停機了，這樣的事故雖然不是特彆多，但平均起來每個月發生1～2次，就是這樣的情況每年造成的直接和間接經濟損失確難以估量。
現在的工業生產中，電子電力設備大量應用，如PLC、變頻器、總線、接觸器、繼電器、控製器等，而這些元器件對電壓暫降的敏感不儘相同，但是一旦這些元器件因電壓暫降停止工作，整套設備或流水線都會受到影響。
半導體行業
對生產工藝、環境（如溫度、空氣清潔度等）等要求很高，而且半導體工廠是一個相互關聯的係統，任何一個環節出現問題，整條工藝生產線都要停下來。如冷卻機（chiller）因電壓暫降停下來，溫度達不到生產要求，其他工藝也會因連鎖故障停下來。正在加工的產品（如晶圓等）報廢，而重新啟動滿足生產的要求要較長的時間（至少半個小時）。
汽車製造行業
如油漆車間它對溫度、濕度、進出氣壓力及工藝自身要求（電泳、烘乾等）要求很高，且這些因素時相互連鎖的，一旦烘乾爐（控製溫度）停機，整條生產線要停下，正在電泳噴漆和烘乾的車身報廢，重新啟動滿足生產的要求要1~2個小時。
輪胎製造行業
如為硫化工藝提供蒸汽的鍋爐一旦因電能質量問題發生停機，重新啟動恢複的時間在半個小時以上，導致硫化工藝的產品全部報廢。
自控行業
由於無序斷電和上電,暫降導致損壞部件或加工設備、數控設備需重新設置控製流程；
暫降影響機器人電焊工的焊接質量，甚至需要重新回爐或電焊程序的重啟；
暫降使得噴漆線突然停止，在火爐控製重啟前，需要30min淨化空氣控製係統。
暫降導致停產的更多時間是花費在整個生產線再啟動上（有報道講，由於4個周波的電壓暫降，需要72min才能恢複生產線工作，造成損失可達$700，000）
暫降造成商業與民用建築中的電梯、自動消防與報警係統中止工作
加工業、造紙業、玻璃製造業
暫降導致現代化生產線突然停止意味著重啟前需要數小時**設備內的垃圾。
it、通訊業
某計算機中心2秒的供電中斷引起約$600,000的損失。杭州東信通訊移動電話公司一次暫降造成損失達￥3,000,000。
醫療行業
醫療器械暫降引起設備不正常工作影響診斷、**、手術進行，甚至危及到病人的生命。
電壓暫降造成設備停機停產，會導致如產品報廢、設備工具損壞，而影響更大的是重新啟動達到生產所需的條件，需要較長的時間。
電壓暫降問題，對很多行業企業都會產生影響，但造成的損失大小不同。在評估時，一要考慮電壓暫降造成停機停產，正在加工的產品部分或全部報廢的損失，加工設備刀具的破壞；而要考慮，設備重新啟動，達到滿足生產所必須的條件要經曆的時間，這部分如能正常生產的損失。
電能質量問題引起的損失調查
早在2012年，有關組織針對在菲律賓進行電能質量問題造成的損失進行了經濟性調查，結論是年損失量達到210億人民幣，占菲律賓2012年1.55萬億的GDP重量的1.34%，其中工業損失高達97.53%，其中由於電壓暫降和停電原因占了71%。
國家發改委經濟調節運行局曾經委托亞洲電能質量產業聯盟開展的電能質量經濟性影響調查，經過大量的調研與分析，其中指出半導體行業電能質量事件的單次損失明顯高於其他行業的樣本。