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技術專文

表 1、不斷電系統防禦失效案例 圖1、電壓參數偏差案例

Item A廠 B廠 C廠 D廠 旁路與輸出電壓校正偏差 @ Eaton's Lab ( FW v2.18 )

測試條件 :
○ Bypass 電壓採樣校正偏差1% ( 採樣電壓280V ，實際電壓277.1V)
壓降日期 2015/08/08 2015/08/08 2015/08/08 2016/01/23 ○ ESS Mode 下Voltage Sag: 277.1V → 10% Sag (50ms) → 277.1V
○ R Load : 70KW
(超過10%)
測試結果 : 機率性發生ETB (2/10 Attempts)
○ Event Log 同Fab15
壓降幅度 11.30% 13.50% 24.60% 61.80% 2015 -08-21 15:46:02.825 N010: OUTPUT AC UNDER VOLTAGE 2 (MCU)
2015 -08-21 15:46:02.825 N010: OUTPUT AC UNDER VOLTAGE OK (MCU)
2015 -08-21 15:46:02.830 N169: BYPASS ON (MCU)
2015 -08-21 15:46:02.830 S227: ENERGY SAVER SYSTEM OFF 40 (MCU)
壓降Cycle 63.8ms 45ms 45.5ms 78ms 2015 -08-21 15:46:02.830 N186: EMERGENCY TRANSFER TO BYPASS 1
2015 -08-21 15:46:02.970 S251: INVERTER SWITCHGEAR K3 OPEN (PM1)
2015 -08-21 15:46:02.975 S251: INVERTER SWITCHGEAR K3 OPEN (PM2)
2015 -08-21 15:46:06.850 S245: RECTIFIER STATUS ON (PM1)
2015 -08-21 15:46:06.855 S245: RECTIFIER STATUS ON (PM2)
Run ESS Mode 0 131 62 86 2015 -08-21 15:46:10.535 N168: UPS ON BATTERY (PM1)
2015 -08-21 15:46:10.715 N168: UPS ON BATTERY (PM2)
2015 -08-21 15:46:19.035 N168: UPS ON BATTERY OK (PM1)
2015 -08-21 15:46:19.215 N168: UPS ON BATTERY OK (PM2)
ESS to Bypass 0 3 3 21
CH1: Bypass phase A voltage CH2 : Bypass phase B voltage
Failure Rate 0% 2.3% 4.8% 24.4% CH3: Bypass phase C voltage CH4 : Output phase A voltage
CH5: Output phase B voltage CH6 : Output phase C voltage
CH7: Bypass current phase C CH8 : Inverter current phase C

性，如此才能準確針對可能會發生
圖2、UPS 硬體架構圖
的異常進行故障預知與防範。但當
不斷電系統運轉於節能模式時，電
壓參數相形重要，在此模式下必須 Battery Cabinet or Battery
Battery String Battery
更精準的判斷及因應電力壓降，若 Breaker
電壓參數發生校準偏移將致使不斷 Battery
Convertor
電系統發生異常轉態行為 ，導致負 K2
Battery
載電源防禦失效，造成重大損失。 Convertor
本文就以電壓偵測參數原理及應用 Input AC Output
Contactor Contactor
數據比對分析手法來探討電壓參數 AC Input to K1 K3
Recetifier/
預警診斷，以降低非預期性的轉態 Charger
異常損失。 Recetifier Inverter
Power Module
Digital
Metering
廠內既有問題的探討
AC Input to Static AC Output
鑑於溫室氣體所造成的全球暖化及 Bypass Switch to Critical
Backfeed Load
氣候變遷效應日益嚴重，節能減碳 Protectice
Contracter
成為全民重要的課題，不只消費大 UPS Cabinet K5
眾，企業也在環保節能的潮流下，
致力於綠色製造與服務，希望為環
境盡一份心力，並達到溫室氣體減
量效果。
文獻探討 磁開關K2對電池進行儲能，及供給
因此相關節能專案因應而生，其中
Inv.電力模組進行直流轉換交流，
又以不斷電系統由在線式模式(On-
最後再經過電磁開關K3輸出至負
line mode)切換至節能模式(ESS
UPS之組成與原理 載，完成在線式不斷電系統工作。
mode)運轉，節能效益最為顯著， [4][5]
因此逐批進行節能模式切換，歷經 所使用的在線式(on-line) UPS架構
幾次壓降後，仍有電壓參數校正偏 組成如 圖2 ，其組包含集成系統旁 UPS訊號偵測點架構
差導致不斷電系統防禦失效的案例 路模塊(Integrated System Bypass
發生，參考 表1、圖1 。因此電壓參數 內部主要的偵測電壓電流元件位置
Module, ISBM)及可擴充不斷電模
偏移將是個值得探討的議題 [1][2][3] 如 圖3 ，並利用各筆回傳SCADA數
塊(Uninterruptible Power Module, 值進行交叉比對，當多筆資料產生
UPM)。UPS工作原理是將台電所 物理上的數值差異時，即判定偵測
提供的三相交流電經過電磁開關K1 元件校正參數已偏移，並做即時預
進入UPM中的Rec.電力模組將交流 警，以彌補Off-line參數校正空窗
轉成直流，轉換所得直流電經過電 期。

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