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VOL.50 廠務季刊 發電機限電運轉柴油機過熱問題與散熱器熱交換效率改善探討

文獻探討

TCC)、 中 鋼 (China Steel Corporation, CSC)、 2.1 動態不斷電系統的原理介紹
台 塑 (Formosa Plastics Corporation, FPC) 會 積
極配合台電公司啟動廠內緊急發電機進行發電，以緊 台積電 F8 目前運轉中的動態不斷電系統 (DUPS)
[01]
急發電機的電能扛下廠內部分負載，便能協助暫時分 共12台 ，其機組部件構造主要分為發電機
擔全台用電尖峰時刻的電網負荷，透過民間企業所設 (Generator)、儲能器 (Induction Coupling, IK)、柴
置的緊急發電機渡過電力危急時刻，避免造成區域性 油引擎 (Diesel Engine, DE) 三大部分 ( 如圖3)。機組
緊急卸載導致停電問題。是故，在各用電大戶的緊急 照片可見圖4、圖5。
發電機運轉需求未來可能逐漸由「備用」轉為「常用」
DUPS 機組之優點是同時擁有不斷電系統的「抗壓降」
的趨勢下，提升發電機的可靠度並避免跳機影響負載
功能以及緊急發電機的「防停電」功能。市電正常時，
將成為一重要議題及研究方向。
市電持續給儲能器充能，維持其轉動之能量 ; 當市電
異常，如壓降或停電發生時，利用儲能器的轉動慣性
(Rotational Inertia) 達到維持輸出電壓及頻率之功
1.3 本研究方向簡介
能，並且 10 秒內柴油引擎會啟動來代替市電持續給
本研究以竹科 F8 設置之動態不斷電系統 (Dynamic 儲能器轉動力學能，此時 DUPS 便作為緊急發電機的
Uninterruptible Power System, DUPS) 為例，探討 功能，供應下游負載電力 ( 如圖6)。而與 UPS 不同的
當廠區配合台電限電降載運轉時，DUPS 的柴油引擎 是，市電異常發生時，UPS 是利用電池放電來供應負
(Diesel Engine) 散熱效果，研究柴油引擎過熱導致跳 載，依電池並聯串數不同通常可維持 5~10 分鐘 ; 而
機與散熱水箱的熱交換效率之間的關係，並進一步分 DUPS 是利用柴油引擎發電來供應負載，依廠內柴油
析散熱器、冷卻水、管壁結晶等因素如何影響熱交換 貯存量可供 12 小時以上。
效率，進行研究並提升緊急發電機運轉可靠度。

圖 3：TSMC F8 DUPS 機組主部件架構

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