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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蕭安邑
研究生(外文):An-yie Hsiao
論文名稱:鋼鐵廠對電力系統諧波與電壓閃爍之影響分析
論文名稱(外文):Power System Harmonics and Flicker Analysis for Steel Plants
指導教授:張文恭
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:電機工程所
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:155
中文關鍵詞:電力系統諧波電壓閃爍
外文關鍵詞:FlickerHarmonics
相關次數:
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為檢討各用戶責任分界點之總和與各次諧波電流及電壓閃爍值是否超出既有之管制標準,本論文選定ADX3000及RPM分別量測台電某一次變電所161kV供電饋線端、4號主變壓器二次側及161kV級鋼鐵廠MOF端之電壓閃爍、諧波電流及電力資料,並依現有之管制標準計算出各量測點之諧波電流與電壓閃爍管制值。
除介紹量測儀器及其軟體之使用說明外,本論文並將量測結果以統計方法分析各點量測結果是否合乎現有管制標準。最後再輔以EMTP程式之ATP版本模擬此輸電系統,以分析電弧爐及濾波器同時運轉時之穩態情況,並探討電弧爐及濾波器投切順序造成之暫態情況及其差異。
本論文的貢獻包括 1)提出總和與各次諧波電流及電壓閃爍管制值之計算方法,可作為日後相關研究之參考。 2)量測結果可用來判斷161/69kV匯流排及相關用戶MOF端之諧波電流及電壓閃爍值是否符合管制標準,並作為日後研究之背景資料。 3)建立一模擬系統,分析電弧爐與濾波器之穩態及暫態情況。
To examine the total harmonic distortion of current (THDI), individual harmonic current and voltage flicker at various users’ duty point, the thesis adopts ADX3000 and RPM to measure the harmonic current, voltage flicker and power data at 161kV feeder’s terminal, the second side of the 4th main transformer of some primary substation of Taiwan Power Company and MOF point of 161kV level steel factories, and calculated the governing limits of the harmonic current and voltage flicker at each measured point according to the present standards.
The thesis presents how to use the measuring instrument and its software to analyze measured data by statistical method and examines whether conformable to the present standards. Finally, the thesis will present simulations of the power transmission system by ATP edition of Electromagnetic Transients Program (EMTP) to analyze the operating condition when electric arc furnace (EAF) and filter, and discuss the transitional condition and its difference between switch-on and switch-off of the switches used by EAF and filter.
The contributions of the thesis include 1) proposing a method to compute governing limits of THDI, individual harmonic current and voltage flicker, and being a reference to research in the future; 2) using the measured results from the harmonic current and voltage flicker of the 161/69kV bus and the MOF point of related users to judge whether corresponding with governing standards, and taking as background information for study in the future; 3) establishing a simulation system to analyze the stable and transition conditions of the EAF and filter.
中文摘要……………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要……………………………………………………………………Ⅱ
目錄…………………………………………………………………………Ⅲ
圖目錄………………………………………………………………………Ⅴ
表目錄……………………………………………………………………….X
第一章 緒論……………………………………………………………….1
1.1 研究背景與動機………………………………………………….1
1.2 研究方法與步驟.............................................................................2
1.3 研究內容概要…………………………………………………….3
第二章 電力品質污染之概論……………………………………….....4
2.1 前言……………………………………………………………….4
2.2 電力諧波概論.................................................................................5
2.2.1 諧波相關名詞定義……………………………………......5
2.2.2 電力諧波來源......................................................................7
2.2.3 諧波對電力設備之影響…………………………………..8
2.3 電壓閃爍概論…………………………………………………...11
2.3.1 電壓閃爍相關名詞定義………………………………....11
2.3.2 電弧爐負載簡介………………………………………....13
2.3.3 交流電弧爐電氣特性........................................................15
2.3.4 直流電弧爐電氣特性……………………………………16
第三章 量測系統與儀器及分析軟體簡介……………………........18
3.1 量測點及量測目的介紹...............................................................18
3.2 量測儀器簡介…………………………………………………...21
3.2.1 ADX3000簡介及量測方法………………………………21
3.2.2 RPM簡介及量測方法……………………………………25
3.3 分析軟體簡介…………………………………………………..26
3.3.1 EMOS98使用說明……………………………………......26
3.3.2 RPM使用說明………………………………………….....27
第四章 管制標準簡介及穩態量測分析………………………….....30
4.1 管制標準簡介…………………………………………………...30
4.1.1 電力諧波管制標準簡介………………………………....30
4.1.2 電壓閃爍管制標準簡介………………………………....33
4.1.3 管制值計算……………………………………………....34
4.1.3.1諧波電流失真率管制值計算………………………...34
4.1.3.2 電壓閃爍值計算...........................................................40
4.2 統計方法.......................................................................................45
4.3 穩態量測結果…………………………………………………...45
4.3.1 第一次量測……………………………………………....46
4.3.1.1 電壓閃爍分析..............................................................46
4.3.1.2 諧波電流分析..............................................................52
4.3.1.3 電力資料統計分析......................................................62
4.3.2 第二次量測……………………………………...............74
4.3.2.1 電壓閃爍分析………………………………………..74
4.3.2.2 諧波電流分析………………………………………..78
4.3.2.3 電力資料統計分析......................................................94
4.3.3 第三次量測…………………………………….............104
4.3.3.1 電壓閃爍分析………………………………………104
4.3.3.2 諧波電流分析………………………………………109
4.3.3.3 電力資料統計分析…………………………………117
第五章 模擬分析………………………………………………….......119
5.1 模擬系統介紹………………………………………................119
5.2 電弧爐及濾波器啟閉順序分析………………………………123
5.3 各次諧波濾波器投入順序分析………………………………128
第六章 結論與未來研究方向……………………………………....133
6.1 結論………………………………………………………........133
6.2 未來研究方向……………………………………………........138
參考文獻 ………………………………………………………….........139
[1] 江榮城,電力品質【一】,全華科技圖書,民國八十九年。
[2] 吳啟瑞、辜志承、蕭弘清,“電壓閃爍量測分析研究”,經濟部能源委員會,研究計劃報告,民國八十九年。
[3] 辜志承、吳啟瑞、江榮城,“高壓端電壓閃爍源對低壓用戶之影響”,台電電力綜合研究所,研究計畫報告,民國八十三年。
[4] 吳啟瑞等,“161kV級大型鋼鐵廠電力品質特性研究”,台灣電力綜合研究所,研究計劃報告,民國八十四年。
[5] 江榮城、顏世雄、劉志放,“電力系統諧波測量與諧波管制辦法檢討”,台電電力公司八十二年度研究報告。
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[7] 江榮城、顏世雄,“配電系統諧波分佈調查”,台電電力公司八十一年度研究報告。
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[12] Report, “Flicker Measurement and Evaluation,” Union for Electro-Heat, Paris, 1986.
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