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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔣耀霆
研究生(外文):Yao-Ting Chiang
論文名稱:高雄捷運供電系統故障緊急運轉模式分析
論文名稱(外文):Fault Emergency Operation Analysis of Power Systemfor Kaohsiung Mass Rapid Transit System
指導教授:陳朝順陳朝順引用關係
指導教授(外文):Chao-Shun Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:電機工程學系研究所
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:111
中文關鍵詞:供電系統緊急運轉模式分析高雄捷運
外文關鍵詞:Kaohsiung Mass Rapid Transit Systemfault emergency operation analysispower system
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本論文主要探討當外部台電供電系統故障時,高雄捷運路網之緊急供電系統分析。首先介紹高雄捷運供電系統架構及設計理念,並針對牽引動力負載及車站負載進行模擬分析,以確認高雄紅、橘路網所規劃之供電系統,於目標年尖峰時段二分鐘班及三分鐘班距之運轉條件下,能否符合營運需求,並同時討論當其中一座主變電站(BSS)因事故或維護停機時,在轉供模式下營運,主變電站容量是否可滿足目標年尖峰班距之電力需求。
當台電系統發生故障導致高雄捷運兩座之變電站停電時,藉由電力系統之暫態分析,探討捷運系統柴油緊急發電機之緊急供電能力。除了考慮緊急發電機之激磁系統與調速系統外,亦將車站負載模型一併納入考量,以探討因長距離輸電電纜所引起的傅倫第效應,最後藉由捷運電力系統之暫態穩定度分析,模擬不同維生負載狀況下,電力系統之暫態響應,以提供捷運緊急供電模式運轉與策略規劃之參考。
The main purpose of this thesis is to study the emergency power-supply system analysis for red and orange lines of Kaohsiung Mass Rapid Transit(KMRT). First of all, the configurations of KMRT power-supply were introduced. Then the traction power required and station substation demand were analyzed by computer program. The suitability of planning and the power-supply system were examined by considering their target year requirements based on the headways of both 2 and 3 minutes.
The dispatch strategic is investigated when one of Bulk Supply Substation(BSS) was outaged. To analyze the system transient stability for the islanding operation of KMRT system when all 161kV circuits tripped, the mathematical models of the standby diesel generators with excitation system and governor system as well as the loads are considered in the computer simulation. The Ferranti effect due to 22.8kV cables for the transmission of energy backup power to send the critical loads in the train station is investigated, it is found that the shunt reactors is required for the mitigation of over voltage problem introduced by the Ferranti effect.
中文摘要 I
英文摘要 III
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XII
第一章 緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究之目的 2
1-3 論文架構概述 2
第二章 高雄捷運供電系統架構 4
2-1 前言 4
2-2 捷運供電系統架構概述 6
2-2-1 主變電站 7
2-2-2 車站變電站 9
2-2-3 牽引動力變電站 11
2-2-4 直流饋電系統 12
2-2-5 緊急電力供電系統 14
2-2-6 機廠變電站 16
2-2-7 電力遙控系統 17
2-3 高雄捷運系統路網簡介 18
2-4 高雄捷運紅、橘路網供電系統架構 20
第三章 高雄捷運系統轉供策略與電力潮流分析 26
3-1 前言 26
3-2 高雄捷運系統轉供策略概述 26
3-2-1 說明 26
3-2-2 高雄捷運高壓供電系統設計理念 27
3-2-3 交/直流系統負載潮流分析 29
3-2-4 高雄捷運紅、橘路網供電系統模擬分析 34
3-3 高雄捷運未來路網供電規劃 46
3-3-1 說明 46
3-3-2 建議 46
第四章 高雄捷運緊急發電系統分析 49
4-1 前言 49
4-2 電力系統數學模型 53
4-2-1 發電機數學模型之推導和建立 53
4-2-2 激磁系統模型 58
4-2-3 調速系統模型 60
4-2-4 負載模型 62
4-3 CYME分析軟體簡介 64
4-4 傅倫第效應 66
4-5 無效電力補償 73
4-5-1 發電機 73
4-5-2 充電電容 75
4-5-3 電抗器 76
4-5-4 電容器 78
4-5-5 同步電容器 79
4-5-6 其它裝置 79
4-6 緊急發電機暫態穩定度分析 81
第五章 結論 89
5-1 結論 89
5-2 未來研究方向 90
參考文獻 92
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