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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林學德
研究生(外文):Shyue-der Lin
論文名稱:捷運系統主變電站與牽引變電站接地安全之評估
論文名稱(外文):Safety Assessment of Grounding Systems in Bulk Supply Substation and Traction Supply Substation for Rapid Transit Systems
指導教授:李建興李建興引用關係
指導教授(外文):Chien-hsing Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:電機工程系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:網目電壓捷運系統主變電站牽引變電站設備接地系統接地接觸電壓步間電壓
外文關鍵詞:equipment groundingtraction supply substationbulk supply substationrapid transit systemstouch voltagestep voltagemesh voltagesystem grounding
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台北捷運歷經多年之努力,自從木柵線、淡水線、中和線、新店線及南港板橋線等完工通車,以及將來相關路網如新莊蘆洲土城線、松山線及信義線等相繼完工通車後,因具備便捷、舒適、安全、經濟等因素,已成為台北都會區民眾現在及未來最主要搭乘之大眾運輸工具。因此捷運中有關直流供電系統之安全性亦將成為社會大眾及學界關心的焦點,而設備接地與系統接地的良好與否是捷運車站、主變電站及牽引變電站等場所,人員安全與設備保護重要的一環,良好的接地系統可於系統發生接地故障或於電氣設備漏電時,提供故障電流良好的洩放路徑,以確保人員安全與設備之保護。另一方面,良好的接地系統亦可排除靜電及雜訊干擾,以確保通訊設備之正常操作。
台北捷運歷經多年之努力,自從木柵線、淡水線、中和線、新店線及南港板橋線等完工通車,以及將來相關路網如新莊蘆洲土城線、松山線及信義線等相繼完工通車後,因具備便捷、舒適、安全、經濟等因素,已成為台北都會區民眾現在及未來最主要搭乘之大眾運輸工具。因此捷運中有關直流供電系統之安全性亦將成為社會大眾及學界關心的焦點,而設備接地與系統接地的良好與否是捷運車站、主變電站及牽引變電站等場所,人員安全與設備保護重要的一環,良好的接地系統可於系統發生接地故障或於電氣設備漏電時,提供故障電流良好的洩放路徑,以確保人員安全與設備之保護。另一方面,良好的接地系統亦可排除靜電及雜訊干擾,以確保通訊設備之正常操作。
With the effort of Taipei municipal government in recent years, Mucha, Tamshui, Chungho, Hsintein, Nankang and Panchiao lines in Metropolitan Taipei areas have been operated commercially. Moreover, Hsingchuang, Tucheng, Lucho, Sungshan and Hsinyi lines are under planning. Because Taipei rail transit systems are convenient, comfortable, safe, and economic, they have widely used for Taipei metropolitan commuters now and will be in the future. Therefore, the public and academic have concerned on the safety of a dc rail transit system. For passenger stations, bulk supply substations, and traction supply substations, good equipment grounding and system grounding are one of major factors to human safety and equipment protection. A good grounding system can provide a path for short circuit currents to flow into earth when a fault occurs. This will ensure human safety and equipment protection.
The main purpose of this thesis is to assess safety of grounding systems in Bulk Supply Substation (BSS) and Traction Supply Substation (TSS) for Taipei Rail Transit Systems (TRTS) by computing criteria of touch and step voltages, actual mesh and step voltages, the tolerable shock duration and the ground resistance of 50kg and 70kg person. In addition, the power cable of current division factor was calculated using Endrenyi’s method. Safety assessment of BSS and TSS substations is compared to the TRTS designed value again. This thesis will use the bulk supply substation and traction supply substation of Chungho line as an example for grounding safety assessment. Hopefully, the simulation results can be used as a reference for providing the design of substation grounding systems in the future.
摘要i
ABSTRACTii
誌謝iii
目錄iv
表目錄vi
圖目錄vii
符號說明x
第一章 緒論1
1.0 前言1
1.1 研究動機及背景1
1.2 論文架構2
第二章 軌道供電系統介紹3
2.0 前言3
2.1 交直流牽引供電系統的區別3
2.2 直流牽引供電系統設備接地與系統接地之比較5
2.2.1設備接地6
2.2.2系統接地8
2.3 結語11
第三章 接地安全模型與評估方式12
3.0 前言12
3.1 電擊模型12
3.2 容許接觸與步間電壓15
3.3 設計之網目與步間電壓16
3.4 電擊時間18
3.5 變電站接地電阻之計算19
3.6 結語20
第四章 主變電站與牽引變電站接地系統理論計算與模擬22
4.0 前言22
4.1 設計參數22
4.2 數值方法模擬結果24
4.2.1容許接觸與步間電壓24
4.2.2設計之網目與步間電壓24
4.2.3容許電擊時間31
4.2.4接地電阻之計算32
4.3 CYMGRD軟體模擬結果34
4.4 結語43
第五章 主變電站與牽引變電站之故障電流分佈因素計算與接地系統安全分析45
5.0 前言45
5.1 利用雙層土壤模型求土壤電阻率45
5.2 變電站故障電流分佈因素計算46
5.3 模擬結果52
5.3.1容許接觸與步間電壓52
5.3.2設計時之網目與步間電壓53
5.3.3容許電擊時間58
5.4 CYMGRD軟體模擬結果59
5.5 結語63
第六章 結論與未來研究方向64
6.0 結論64
6.1 未來研究方向64
參考文獻65
附錄 A 經驗方程式求接地電阻68
附錄 B CYMGRD軟體介紹69
簡歷74
[1]IEEE Recommended Practices for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems, IEEE Std. 142-1991.
[2]IEEE Std. 80-2000, IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding (ANSI).
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[29]IEEE Std. 80-1986, IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding (ANSI).
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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