摘要
因應台積的廠區越來越多，目前在台灣已有竹科、中科、南科，每個園區又分成好幾個廠區，其中以南科最集中，從六廠一直擴展到現在F14P4都在同一區塊上，供電系統廠內大致相同，都以雙迴路供電方式，可避免單迴路故障造成供電中斷，但如發生重要設備如161KV GIS(Gas Insulation Switchgear)故障，整個廠區會全部失去電源，年度歲修如161KV 主變及GIS保養都必須全廠區停電，甚至如921全台大停電，要維持廠內運轉，幾乎是不可能的事，但經由整個廠區的備源系統的建立，要讓單一廠維持正常運轉是可能的，目前以十二廠電力架構發展出可互相支援任何一廠，也可在緊急狀況如921全台停電中，集中供電維持單一廠全載運轉。
電力系統架構
十二廠目前已完成F12P5的建廠，即將再進行F12P6的規劃，以整個廠區可建到F12P7/8，因為都是台積廠區，可以做一整體考量，目前規劃整個廠區的電力架構如圖一。
圖一. 廠區電力架構圖
整個廠區設立4個161KV GIS開關場，F12P6及F12P1/P2由三期第二環路供電，F12P4/5及F12P7/8由三期第四環路供電，可在台電側有效分散風險不集中在同一環路上。
目前各廠台電核准容量及預估最終用電容量及預定安裝發電機數量如表一。
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FAB |
F12P1/2 |
F12P4/5 |
F12P6 |
F12P7/8 (預估) |
|---|---|---|---|---|
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台電核准容量 (用電計畫書) |
125MW |
110MW |
50MW (審核中) |
140MW (未送審) |
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最終用電容量 |
70MW |
80MW |
50MW |
96MW |
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發電機數量 |
18台 |
10台 |
7台 |
16台 |
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發電機容量 |
30.6MW |
17MW |
11.9MW |
27.2MW |
將相鄰廠區市電及急電可支援容量整理如下表二，現在就以此表格依廠區一一說明。
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Need To Support FAB |
台電核准容量(MV) |
最終用電容量(MV) |
發電機容量(MV) |
鄰廠市電支援容量(MV) |
鄰廠急電支援容量(MV) |
整體供電電力(本廠急電+鄰廠支援) |
鄰廠支援方向 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
F12P1/P2 |
125 |
70 |
30.6 |
0 |
0 |
44% |
0→P1/2 |
|
64 |
17 |
135% |
P4/5→P1/2 |
||||
|
F12P4/P5 |
110 (144) |
80 |
17 註1:(35.7) |
0 |
0 |
21% |
0→P4/5 |
|
55 |
(註2):42.5 |
105% |
(P1/2+P6)→P4/5 |
||||
|
F12P6 |
50 (60) |
50 |
11.9 |
0 |
0 |
24% |
0→P6 |
|
40 |
17 |
138% |
P4/5→P6 |
||||
|
F12P7/P8 |
140 |
96 |
27.2 註1:(40.8) |
0 |
0 |
28% |
0→P7 |
|
40 |
28.9 |
100% |
(P4/5+P6)→P7 |
註1: Full Capacity Of Layout Space Design 註2: 急電支援容量 include P1/P2 & P6 Backup line capacity
註2: 急電支援容量 include P1/P2 & P6 Backup line capacity
Case1 :
當P1/P2 161KV系統shutdown或APM(年度歲修)，需要其他廠支援，如圖二。
圖二. P1/P2 161KV系統圖
在這Case中，P4/5可支援64MW(144MW-80MW)，若加上P1/2自己的發電機可供用電30.6MW，整體可供電力為P1/2需求70MW的135%((64+30.6)/70)，可完全滿足P1/2需求，如表三所示。
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Need To Support FAB |
台電核准容量(MV) |
最終用電容量(MV) |
發電機容量(MV) |
鄰廠市電支援容量(MV) |
鄰廠急電支援容量(MV) |
整體供電電力(本廠急電+鄰廠支援) |
鄰廠支援方向 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
F12P1/P2 |
125 |
70 |
30.6 |
0 |
0 |
44% |
0→P1/2 |
|
64 |
17 |
135% |
P4/5→P1/2 |
||||
|
F12P4/P5 |
110 (144) |
80 |
17 註1:(35.7) |
0 |
0 |
21% |
0→P4/5 |
|
55 |
(註2):42.5 |
105% |
(P1/2+P6)→P4/5 |
||||
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F12P6 |
50 (60) |
50 |
11.9 |
0 |
0 |
24% |
0→P6 |
|
40 |
17 |
138% |
P4/5→P6 |
||||
|
F12P7/P8 |
140 |
96 |
27.2 註1:(40.8) |
0 |
0 |
28% |
0→P7 |
|
40 |
28.9 |
100% |
(P4/5+P6)→P7 |
註1: Full Capacity Of Layout Space Design 註2: 急電支援容量 include P1/P2 & P6 Backup line capacity
註2: 急電支援容量 include P1/P2 & P6 Backup line capacity
Case2 :
當P4/5 161KV系統shutdown或APM(年度歲修)，需要其他廠支援，如圖三。
圖三. P4/5 161KV系統圖
在這Case中，P1/2可支援55MW(125MW-70MW)，及P6發電機可供11.9MW，再加上P4/5自己的發電機可供用電17MW，整體可供電力為P4/5需求80MW的105%(55+11.9+17)，可完全滿足P4/5需求，如右表四註A所示。
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Need To Support FAB |
台電核准容量(MV) |
最終用電容量(MV) |
發電機容量(MV) |
鄰廠市電支援容量(MV) |
鄰廠急電支援容量(MV) |
整體供電電力(本廠急電+鄰廠支援) |
鄰廠支援方向 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
F12P1/P2 |
125 |
70 |
30.6 |
0 |
0 |
44% |
0→P1/2 |
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64--- |
17 |
135% |
P4/5→P1/2 |
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F12P4/P5 |
110 (144) |
80 |
17 註1:(35.7) |
0 |
0 |
21% |
0→P4/5 |
|
55 |
(註2):42.5 |
105% |
(P1/2+P6)→P4/5 |
註A- Case2 |
|||
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F12P6 |
50 (60) |
50 |
11.9 |
0 |
0 |
24% |
0→P6 |
|
40 |
17 |
138% |
P4/5→P6 |
註B- Case3 |
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F12P7/P8 |
140 |
96 |
27.2 註1:(40.8) |
0 |
0 |
28% |
0→P7 |
|
40 |
28.9 |
100% |
(P4/5+P6)→P7 |
註C- Case4 |
註1: Full Capacity Of Layout Space Design
註2: 急電支援容量 include P1/P2 & P6 Backup line capacity
Case3 :
當P6 161KV系統shutdown或APM(年度歲修)，需要其他廠支援，如圖四。
圖四. P6 161KV系統圖
在這Case中，P4/5可支援40MW(144MW-80MW=64MW，因受單迴Cable只能供40MW限制)，及P4/5發電機可供17MW，再加上P6自己的發電機可供用電11.9MW，整體可供電力為P6需求50MW的138%(40+17+11.9)，可完全滿足P6需求，如表四註B所示。
Case4 :
當P7/8 161KV系統shutdown或APM(年度歲修)，需要其他廠支援，如圖五。
圖五. P7/8 161KV系統圖
在這Case中，P4/5可支援40MW(144MW-80MW=64MW，因受單迴Cable只能供40MW限制)，及P6發電機可供11.9MW，及P4/5發電機可供17MW，再加上P7/8自己的發電機可供用電27.2MW，整體可供電力為P7/8需求96MW的100%(40+11.9+17+27.2)，可完全滿足P7/8需求，如表四註C所示。
Case5 :
當台電供電出問題，全台大停電，如88年921地震，造成所有廠都沒有161KV供電，如圖六。
圖六. 無161KV系統供電圖
在這Case中，可以集中所有發電機供電給P4/5，發電機總量為86.7MW (30.6+17+11.9+27.2)，P4/5需求80MW，尚有6.7MW，仍可維持其他廠區人員安全的最小用電需求。
結論及建議 CONCLUSION
在十二廠整個電力架構是以F12P4/5為中心，就地理位置也是如此，以此規劃對工程費用會是最少，備源電力可以供應到任何廠區，但要進行此架構，在P6的規劃就要含P4/5的部分盤體擴充，會增加一些費用。好處是各廠的供電已不是一個孤單的個體，皆有兩迴路備源，供電的可靠度相對提高了。
FAB12廠區間關聯單線圖如圖七所示，台積在中科也是集中在同區塊，也適合建立一套整體備源系統。
圖七. FAB12 Family Power Backup 單線圖
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