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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:錢穎融
研究生(外文):Cian,Ying-Rong
論文名稱:23kV氣體絕緣開關跳脫線圈模擬研究與實測
論文名稱(外文):Field Testing and Computer Modeling of the Trip Coil for 23kV GIS
指導教授:陳政傳陳政傳引用關係楊明達楊明達引用關係
指導教授(外文):Chen,Cheng-ChuanYang, Ming-Ta
口試委員:李俊耀張文宇吳進忠
口試委員(外文):Lee, Chun-YaoChang, Wen-YeauWu, Chin-Chung
口試日期:2012-07-16
學位類別:碩士
校院名稱:聖約翰科技大學
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:52
中文關鍵詞:23kV氣體絕緣開關跳脫線圈斷路器
外文關鍵詞:23kV Gas Insulated SwitchgearTrip CoilCircuit Breakers
相關次數:
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有鑑於台灣這數十年來電力需求甚高,電力系統陸陸續續不斷的在增加擴充,供電品質與安全變得相當重要,斷路器在電力系統中被視為保護開關設備的主要核心,然而台電公司變電所曾發生多次斷路器無法正常跳脫,造成相當大的損失與傷害。分析結果顯示與斷路器跳脫機構老化情形有關,所以斷路器跳脫機構分析就相當重要。本論文使用MapleSim建模軟體建置相同於斷路器跳脫機構之模型,模擬斷路器在不同電壓、線圈電阻值及跳脫機構軸心移動間隙大小等情境下,觀察斷路器跳脫線圈電流波形變化,將其結果與實際量測結果比對驗證。利用跳脫線圈電流變化診斷斷路器跳脫機構老化情形,可作為斷路器維護人員進行保養維修之依據參考。
The high demand for electricity in Taiwan over the last several decades has called for a continual expansion to the power system. With the significance of power quality and safety, circuit breakers are regarded as essential core for the protection of switching equipment in power systems. However, the failure of circuit breakers to trip normally at Taipower substations has caused considerable losses and damage. Analysis results indicated that these failures were the result of aging trip mechanisms in the circuit breakers, the analysis of which is therefore crucial. This study used MapleSim software to construct identical models of the circuit breaker tripping mechanism for simulation. We observed variations in the current waveform of the trip coil under varying voltages, coil resistance values, and gaps sizes within the axis move of the trip mechanisms. The simulation results were compared with actual measurements for verification. Using current variations in trip coils to diagnose the aging conditions of circuit breaker tripping mechanisms can provide personnel with reference data for maintenance.
中文摘要 i
英文摘要 ii
致謝 iii
目 錄 iv
圖 目 錄 vi
表 目 錄 viii
第一章 緒論
1.1 研究動機與背景 1
1.2 研究方法與目的 1
1.3 文獻探討 2
1.4 論文架構 5
第二章 中壓斷路器相關知識
2.1 中壓斷路器操作原理 7
2.2 中壓斷路器跳脫過程與機構變化 8
2.3 中壓斷路器異常狀態分析 13
第三章 MapleSim模擬建模
3.1 MapleSim軟體介紹 15
3.2 中壓斷路器建模元件介紹 16
3.2.1 電領域 16
 3.2.2 磁領域 17
3.2.3 力領域 18
3.3 元件整合與中壓斷路器建模 19
3.4 模擬正常狀態下跳脫線圈電流波形 21
3.5 模擬異常狀態下跳脫線圈電流波形 23
3.5.1 模擬變動電壓跳脫線圈電流波形 23
3.5.2 模擬變動電阻跳脫線圈電流波形 25
3.5.3 模擬變動軸心移動間隙跳脫線圈電流波形 27
3.5.4 模擬變動電阻變動軸心移動間隙跳脫線圈電流波形 30
第四章 斷路器跳脫線圈電流實測
4.1 實測斷路器量測方法 33
4.2 正常狀態下跳脫線圈電流實測波形 36
4.3 異常狀態下跳脫線圈電流實測波形 37
4.3.1 電壓變動時跳脫線圈電流變化之實測結果 37
4.3.2 增加電阻時跳脫線圈電流變化之實測結果 39
4.3.3 增加軸心移動間時隙跳脫線圈電流變化之實測結果 41
4.3.4 減少軸心移動間時隙跳脫線圈電流變化之實測結果 43
4.3.5 增加電阻增加軸心移動間隙時跳脫線圈電流變化之實測結果 45
4.3.6 增加電阻減少軸心移動間隙時跳脫線圈電流變化之實測結果 47
第五章 結論與未來研究方向
5.1 結論 49
5.2 未來研究方向 50
參考文獻 51

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[9]林文鵬,「真空斷路器原理與時間特性試驗概述」,電機月刊,第114期,第175頁至第177 頁,2000年6月。
[10]陳來進,「以跳脫線圈電流診斷中壓GIS跳脫機構」,台北科技大學電機工程系碩士班碩士論文,2005年6月。
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