一、项目背景
多晶硅是制造硅抛光片以及光伏电池的主要原材料,一直以来在光伏产业、半导体工业、电子信息产业中扮演着重要角色。内蒙古新特硅材料有限公司(简称为“蒙特公司”)是专门从事光伏新能源产品研制、硅基新材研制产品研发等的高新技术企业,为积极响应国家“2030碳达峰、2060碳中和”的号召,蒙特公司在土默特右旗新型工业园区建设10万吨多晶硅建设项目,助力构建以新能源和战略性新兴产业为支撑的现代能源经济体系。
但是,由于多晶硅生产是个连续性过程,各工序之间一环扣一环,紧密性很高,而且工艺较为复杂,设备自动化程度高,一旦出现失电停电事故,就可能会造成设备故障、影响生产连续性,甚至发生重大安全事故。针对多晶硅生产的需要,青岛海博电子为其打造了一套UPS不间断电源保障方案,包含GUTOR不间断电源、旁路柜、蓄电池等产品,保障了多晶硅生产制备过程电源的连续性,助力蒙特公司安全有序生产。
二、项目方案
根据蒙特公司10万吨多晶硅建设项目-DCS中控系统进口UPS不间断电源的需求,青岛海博电子的UPS不间断电源主机主要由整流器、逆变器、静态旁路开关、手动维修旁路开关、通信接口软硬件等组成,中控室配置一套(2台单机)UPS,每台120kVA,机柜间配置两套(4台单机)UPS,每台100kVA,并且为每台UPS主机配置独立旁路柜,蓄电池组每套UPS公用,满足项目生产运营需要。
同时,青岛海博电子UPS不间断电源的控制单元采用了冗余设计,主要控制核心采用双芯片并联运行模式,配合软硬件并联双向保护,提高UPS运行的稳定性和可靠性。并且,其控制系统搭载了高速动态响应技术,当负载在0-100%之间变化时,UPS的动态输出电压变化率不超过2%,且在10ms内恢复;UPS稳态输出电压变化率不超过5%,输出频率偏离不超过0.2Hz。
当青岛海博电子的UPS不间断电源保障方案正常运行时,整流器将交流输入电源转换为直流电源,再通过逆变器将直流电源转换为交流输出电源,蓄电池组通过浮充系统充电;当交流电源断电时,蓄电池组的直流电源通过逆变器转换为交流电源供给用电负荷;当交流电源恢复时,系统自动切换到正常运行方式。
为了便于逆变器的维修,该系统方案还设计有切换功能,逆变器包括一个同步电路以保证其有和正常电源相同的输出频率,在不断电的情况下通过一个高速切换装置(静态开关)完成切换动作,以便逆变器随时退出,不影响系统的正常运行。
三、方案特点
1、可靠性高,无惧复杂恶劣环境
青岛海博电子的UPS不间断电源通过了核级认证,确保其设备在环境限制、耐久性和设备老化、抗震、电磁兼容、电气隔离、电子部件、设备外壳、电气、性能等方面均符合要求,还具备超宽存储温度范围(-20~70℃)和超宽工作温度(-10~40℃),防尘、防潮、防腐蚀,能轻松应对多晶硅生产的易燃易爆、强腐蚀性、高温高压等恶劣环境条件。
- 产品全生命周期长,易于维护
相较于一般UPS产品,青岛海博电子的UPS不间断电源的平均无故障间隔时间(MTBF)长,目前有超过20000套系统在正常运行,产品的使用寿命更长。即使其中一个模块发生故障,由于其采用的模块化设计,也可以快速替换而不影响整个系统的正常运行。此外,该产品还支持实时、智能地进行故障诊断,实现对UPS的远程监控,方便工作人员进行处理和维修。
- 绿色节能,助力落实双碳行动
因为多晶硅的生产紧密围绕“绿色环保、节能减排、资源再利用”理念,所以青岛海博电子的UPS不间断电源也具有绿色节能的特点。该产品采用了效率较高的电力转换技术,转换效率可达98%以上,提高了系统的工作效率,降低UPS自身对电力的损耗。该产品还拥有接近1的输出功率因数,不仅可以减少线路损耗,节约电能,还可以减少市电电网的污染,提高系统的可用性。
在蒙特公司多晶硅生产过程中,青岛海博电子的UPS不间断电源保障方案发挥了不可替代的作用,它通过提供可靠稳定的电力,确保制备过程电源的连续性,助力提高生产的效率和安全性。同时,它还具有便捷维护和绿色节能的特点,为多晶硅行业的可持续发展提供了支持。