AP2年度維修報告與高壓盤異音處理分享

1. 前言

AP2包含AP2B與AP2C兩區域，AP2B於2010年成廠迄今已12年進行過5次歲修保養，電力系統無161kV系統，原設計由六廠供應22.8kV，高低壓電盤採用士林傳統盤。AP2C則於2021年新成廠，比照新廠區設計增設161kV系統(GIS、主變壓器)，高低壓盤也分別採用西門子CGIS盤體及ABB原裝盤，並且將AP2B高壓迴路改由AP2C供電，將AP2廠區內電力系統電源單一化。

AP2採用三年一輪歲修模式，規劃廠區所有變電站停電保養；其中2年分批停電保養高壓變電站(小P)，工廠單迴路供電可持續生產；第3年進行所有低壓變電站停電保養(大P)，機台端除長復機機台供電外，其餘機台配合停電，無塵室溫度及濕度維持in Spec，所有電力停電維修以16小時內完成為原則。

2. 歲修計畫

AP2 Y2022小APM，高壓 PM O.I.保養項目共7工項，執行50%高壓電力設備保養(含急電系統)，共計兩日共19.5小時。第一日進行急電系統保養，第二日安排AP2B/2C高低壓電氣設備保養。

2.1 APM人員組織架構圖

APM組織分成五組，值班組負責SCADA/廣播/戰報，並彙整給總指揮官，各組別組長依據分派變電站及工項，定時回報進度及現場狀況給現場指揮官進行彙整，再由現場指揮官回報給總指揮官(圖1)。

2.2 APM Utility供應狀態表

全廠小APM執行50%高壓電力設備保養，透過高低壓電力切換，各廠務系統供應狀態皆維持正常，於APM期間不影響工廠生產(圖2)。APM前也將CUPS切至INV模式，將變電站電力切換的電壓波動影響產線的風險更進一步降低。

2.3 APM 保養維護工程總表

本次高壓電力設備保養及改善項目共計7項，如表1所示，執行全廠區50%高壓電力設備保養，保養設備為22.8KV傳統盤、保護電驛、模鑄式變壓器、CIT改善(PD on-line tie-in)，而AP2電力架構圖及APM工項對照圖，如圖3所示，所有工項依據施工前中後Check SOP 執行各項施工。

2.4 APM人員管控表

APM參加人員兩日共計112人次(工程師31人次，廠商81人次) (圖4)。電力切換及各工程項目(表2)召集南科廠務各電力課同仁支援，事前也進行三次電力切換演練及兩次行前說明會，讓支援工程師能夠快速熟悉廠區配置及歲修內容。

3. 執行成果

3.1 APM當日工程進度管控表

本次保養動員人力112人次(工程師31人次，廠商81人次)合計執行7項計畫性PM作業，早上05:30開始切換，17:00結束，皆如期順利完成(圖5)。

3.2 APM FAC Utility品質回線大盤表

全廠小APM執行50%高壓電力設備保養，不影響工廠生產，電力切換前後監控電壓，確認對於產線機台無影響疑慮 (圖6)。

3.3 APM歲修保養項目完成統計表

本次APM共保養五大類設備，共計91件，共檢出3項異常，如表3所示。其一為發電機升壓模鑄式變壓器絕緣礙子的絕緣阻抗不足，其二為高壓電纜遮蔽銅帶接地未復歸，於送電後發出異音，其三為變電站開關盤內灰塵異常處理，上述缺失均已立即改善完成。

3.3.1 高壓盤PD online(CIT) – 22.8kV Feeder VCB投入異音處理

為強化高壓電力系統故障提早預警機制，向他廠學習導入PD online系統，規劃於高壓傳統盤內及模鑄式變壓器高壓電纜頭安裝部分放電訊號偵測器，將訊號即時回傳至SCADA並建立警報機制，可於電力設備異常前，發現部分放電現象並進行緊急處置，避免電力系統異常影響擴大。利用本次APM高壓盤及變壓器停電，進行盤內PD Sensor安裝、校正及SCADA上線，APM前已將線路預置完成至盤頂，減少當日施工時間。(圖7)

AP2 APM完成後，進行復電程序時，於NH-227 VCB投入後有放電異音，因為是投入後才有異音，可判定為VCB二次側後有異常。初期檢查方向集中於VCB，比對保養量測值皆無問題，重新量測VCB二次側接觸電阻亦是正常。更換另一顆VCB進行交叉比對仍有投入後的異音，最後才找到電纜遮蔽層接地不完全產生放電聲響。查找原因為PD Sensor 安裝位置與接地銅排螺絲干涉拆除後未復原導致。解除因電纜異常放電而造成開關跳脫，影響廠務系統及設備機台斷電而中斷產線的潛在風險因子(圖8)。

藉由這次經驗未來也會將各工項有拆除既有設備、螺絲等皆要記錄於檢查表中，並於施工結束後進行比對復歸。於異常查找時也可配合驗電筆可快速確認。

3.3.2 模鑄式變壓器絕緣電阻及電力因數檢測異常處理

本次AP2 APM共檢測20顆模鑄式變壓器，其中發現一顆昇壓變壓器絕緣電阻不足(<1000Ω) (圖9)，主要原因為變壓器放置空間為半戶外(濕度高)，再加上使用年份久(約12年)，導致絕緣礙子劣化。於APM時立即更換，也讓廠區避免於緊急電需求時無法供應或異常的風險。

依據本次檢測數據分析，放置於室內空間的變壓器，無論建置年份皆維持相當良好的絕緣阻抗及電力因數；反之，放置於半戶外空間的變壓器，依建置年份的差異皆發現有程度不一的劣化現象。不同廠牌的模鑄式變壓器之間的檢測值則無明顯的不同。

本次為第一次進行發電機昇壓變壓器的保養檢測，此次的檢測數據也會當成未來檢測值是否劣化的依據標準值，未來也依照O.I.定義的時間進行定期檢測，降低急電系統異常的風險。

3.3.3 變電站開關盤內灰塵異常處理

AP2C建廠時期，各中低壓變電站為先送電後，土建、空調及其他廠務系統平行施作，導致模鑄式變壓器盤內潔淨度遠不及成廠區運轉的標準。盤內的粉塵累積可能使得供電中銅排的短路，進而影響廠務系統及設備機台停電，軸流風扇內粉塵也讓軸流風扇於變壓器高溫散熱時無法使用。AP2C雖為新成廠3年內定義不進行APM，但仍藉由本次小P的機會，進行變壓器清潔工項，降低運轉風險(圖10)。

4. 檢討傳承

4.1 真空斷路器接觸電阻值分析

本次AP2 APM共檢測17顆真空斷路器(VCB)，針對三相接觸電阻值與Y2017 APM檢測值進行比對(圖11)，本次量測的接觸電阻值就數值上而言，皆優於上次量測值。推測可能的原因為委外廠商及量測儀器及測試線路阻抗差異導致此情況。

2017年APM委由震江機電進行保養量測，使用的儀器為SOUKOU CRT-100型，本次則委由恒揚電機保養測試，使用OMICRON CIBANO 500型，兩種測試儀器的差異性在原廠手冊精度上有差異(SOUKOU：±1％rdg±0.5μΩ；OMICRON：±0.2％rdg±0.1μΩ)，研判OMICRON對於接觸電阻的量測值可靠度更高，此差異也無法藉由這兩次量測數據的趨勢性來判斷設備劣化趨勢。日後擬規範APM檢測儀器精密度，應等於或是優於前次檢測之儀器，讓不同時間點的量測值對比的趨勢性能夠有參考價值。

5. 結論

依據FAC Power APM Ground Rule，AP2首次執行三年一輪歲修模式，已順利完成50%高壓設備停電保養，也將異常順利改善完成。感謝AM team分享各廠的經驗，讓APM準備減少自己摸索的時間。亦感謝F6/F14A/F14B廠區同仁在切換及保養工程強力支援，讓此次APM順利完成。