臺灣博碩士論文加值系統

長程架空輸電線路為電力傳輸的主要命脈，由於架空輸電線路均建置在空曠地區，遭受雷擊事故更是層出不窮，本論文主要係藉由模擬分析軟體，來驗證及探討目前台灣所有輸電線路的雷擊保護措施。該雷擊保護措施如下：增加地線保護角、加強線路絕緣強度、增設耦合地線、降低接地系統電阻及裝設線路避雷器等雷害改善。首先，先利用模擬軟體建立數座與實際輸電線路參數相同之模組；再應用增加地線橫擔寬度、加強絕緣強度、增設耦合地線、降低接地電阻及裝設線路避雷器等防範雷擊改善方式探討防雷特性。本論文係以輸電線路69kV線路A及161kV線路B等實際模型進行上述防雷措施模擬。經模擬結果顯示：唯獨降低接地電阻對改善雷擊最無顯著成效，防止閃絡最為有限；而加強礙子絕緣強度或放寬弧角間隙，可增加線路臨界閃絡電壓值，能有效防止逆閃絡；若增加地線保護角、增設耦合地線及安裝線路避雷器均能分別有效遮蔽雷擊路徑、抑制礙子串電壓差，減少礙子正、逆閃絡之機會，進而有效提高線路防雷成效。本研究結果可作為在架空輸電線路防雷設計之參考，進而改善輸電線路整體的供電穩定及品質。

Overhead transmission line is essential to power transmission. Built on open areas, overhead transmission lines are struck by lightning quite often. This thesis uses simulation analysis software to verify and discuss lightning protection measures of transmission lines in Taiwan.The measures are increasing ground wire protective angles, strengthening line insulation, adding coupling ground wires, lowering the resistance of grounding system and installing line surge arresters. Use simulation analysis software to create some same modules as actual transmission line parameters. Then by increasing ground wire protective angles, strengthening line insulation, adding coupling ground wires, lowering the resistance of grounding system or installing line surge arresters, lightning protection features are investigated. With applying the above lightning protection measures on the 69kV transmission line A and 161kV transmission line B, the simulation result shows that only lowering the resistance of grounding system is most ineffective to lightning protection and flashover improvement. Strengthing insulation of insulators or widening arcing horn gap can increase lightning impulse negative polarity critical flashover voltage and prevent back flashover. Increasing ground wire protective angles, adding coupling ground wires, or installing line surge arresters can hide lightning path, control voltage difference of insulator string and reduce flashover and back flashover of insulators respectively. Those measurements helps improve lightning protection systems. To improve reliability and qulity of power supply, the result of this research will be a reference at the lightning protection of overhead transmission lines.

第一章 緒論
1.1 研究動機
1.2 論文綱要
第二章 架空輸電線路雷擊分析與防雷策略
2.1 前言
2.2 雷雲形成與放電原理
2.2.1 對地落雷密度
2.2.2 鐵塔高度受雷機率
2.3 雷擊突波類型
2.3.1 突波類型
2.3.2 直擊雷突波
2.3.3 感應雷突波
2.4 架空輸電線路跳脫事故類型分析
2.4.1 雷擊跳脫事故統計與分析
2.4.2 輸電線路之閃絡類型
2.5 架空輸電線路防雷對策
2.5.1 線路差絕緣設計
2.5.2 改善架空地線遮蔽角度
2.5.3 增設耦合地線
2.5.4 加強線路絕緣強度
2.5.5 降低接地電阻
2.5.6 裝設線路避雷器(line arrester)
2.6 線路避雷器
2.6.1 線路避雷器構造
2.6.2 線路避雷器之動作原理
2.7 結語
第三章 架空輸電線路模擬組態之建立
3.1 前言
3.2 模擬應用軟體簡介
3.3 建立線路模組(Line Model)
3.3.1 專案設定(Project setup)
3.3.2 地理資訊設定(Geography setup)
3.3.3 線路設定(Line setup)
3.3.4 元件資料(Component Data)
3.4 觀看模擬波形及統計圖表資料
3.4.1 觀看電壓、電流波形
3.4.2 觀看統計圖表資料
3.5 架空輸電線路主構件簡介
3.5.1 支持物之種類
3.5.2 絕緣礙子種類
3.5.3 導線的種類
3.5.4 架空地線的種類
3.5.5 其他配件
3.6 結語
第四章 線路實際模擬結果與分析
4.1 前言
4.2 電力公司舊型鐵塔地線橫擔改善分析
4.2.1 地線橫擔改造前分析
4.2.2 地線橫擔改造後分析
4.2.3 綜合結果分析
4.3 防雷形式之模擬與分析
4.3.1 裝設避雷器之分析
4.3.2 加強礙子絕緣強度分析
4.3.3 降低接地電阻分析
4.3.4 結果分析
4.4 裝設耦合地線之模擬與分析
4.4.1 雷擊路徑分析與比較
4.4.2 雷擊機率
4.5 結語
第五章 結論及未來展望
5.1 結論
5.2 未來展望
參考文獻

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