臺灣博碩士論文加值系統

本論文針對屋外式二次變電所雷擊防護與保護裕度模擬分析。對於輸電線路和屋外式變電所的防雷方式，目前採取的主要措施之一是安裝氧化鋅避雷器（ZnO），其由於具有非線性特性、反應速度快、吸收能量大以及無續流等優點而得到了廣泛的應用，本文使用電磁暫態分析程式 EMTP(Electromagnetic Transient Program)之ATP (Alternative Transient Program)軟體模擬屋外式二次變電所在遭受各種不同雷擊電流時，是否滿足ANSI/IEEE 所訂之保護裕度（Protection Margin，PM）規範，並分析避雷器設置位置與保護裕度之間關係，藉此建立專屬二次變電所雷擊防護模型及變電設備參數設定，可讓從事電力事業設計人員若遇變電所擴改建之時避雷器設置位置與數量，透過雷擊防護模型了解變電所特性，於器材籌購之時就能節省不必要的浪費。

This study is developing lightning strike protection for S/S (Secondary Substation) and protection margin simulation analysis. To protect arresters on transmission lines or substation outdoor, Taipower applies ZnO Arresters widely used for its characteristics as non-linear, fast-response, great absorptive capacity, and non-continuity. In this ATP-EMTP to simulate whether S/S outside meets protection margin criteria of ANSI/IEEE under various lightning current and analyze the relationship between arresters location and protection margin. Based on the results, this study builds up lightning strike protection model for S/S and sets up transmission equipment parameters. Through this model, power designers will figure the characteristics of substation and plan the quantities and location of Arresters with fair cost while substation rebuilding.

中文摘要 --------------------------------------------------------------------------- i
英文摘要 --------------------------------------------------------------------------- ii
致謝 --------------------------------------------------------------------------- iii
目錄 --------------------------------------------------------------------------- iv
表目錄 --------------------------------------------------------------------------- V
圖目錄 --------------------------------------------------------------------------- vi
第一章 緒論--------------------------------------------------------------------- 1
1.1 研究背景與動機------------------------------------------------------ 1
1.2 文獻回顧--------------------------------------------------------------- 2
1.3 論文架構--------------------------------------------------------------- 2
第二章 電擊事故之探討------------------------------------------------------ 4
2.1 雷電的生成------------------------------------------------------------ 4
2.2 雷擊突波的介紹------------------------------------------------------ 9
2.2.1 突波的探討------------------------------------------------------------ 11
2.2.2 末端短路--------------------------------------------------------------- 15
2.2.3 末端開路--------------------------------------------------------------- 16
第三章 屋外式二次變電所簡介--------------------------------------------- 17
3.1 二次變電所------------------------------------------------------------ 17
3.2 氣體絕緣開關--------------------------------------------------------- 19
3.3 主變壓器--------------------------------------------------------------- 19
3.4 避雷器介紹------------------------------------------------------------ 20
第四章 程式模型介紹及參數設定------------------------------------------ 29
4.1 研究方法--------------------------------------------------------------- 29
4.2 屋外式二次變電所系統模型建立及參數設定------------------ 31
4.3 變電所模擬模型之設定--------------------------------------------- 33
第五章 雷擊模擬結果與保護裕度的探討--------------------------------- 40
5.1 模擬二次變電所簡介------------------------------------------------ 40
5.2 雷擊變電所模擬簡介------------------------------------------------ 41
5.3 絕緣協調與保護裕度------------------------------------------------ 42
5.4 雷擊模擬結果--------------------------------------------------------- 43
5.5 保護裕度分析--------------------------------------------------------- 68
第六章 結論與未來研究方向------------------------------------------------ 68
6.1 結論--------------------------------------------------------------------- 69
6.2 未來研究方向--------------------------------------------------------- 69
參考文獻 --------------------------------------------------------------------------- 70

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