臺灣博碩士論文加值系統

本論文探討電力變壓器二次側匯流排電壓的控制，主要由調整有載分接頭切換器升或降而來，因此研究利用程式累計每次有載分接頭升或降時分接頭位置顯示的類比值，於程式設定一定時間內當分接頭位置變化差異達設定次數以上時，即產生一個重警報提醒值班人員注意確認。本方法僅需軟體設定，不需增加硬體設備，並可適用於全部使用有載分接頭的變壓器，與現行主要以取樣匯流排電壓監控方式不同。平常運轉時不會增加值班人員的負擔，搭配既有之匯流排電壓取樣監控方式，可提供值班人員正確判斷的依據，另有預知分接頭位置檢出設備異常的效果。經實際使用於台灣電力公司嘉民、龍崎超高壓小型自動化監控系統測試及案例，盼能提供值班人員多一項可資運用的工具，藉以預防運轉電壓過高風險。

The research is about the control of secondary bus voltage of power transformer. It mainly comes from the adjustment of On Load Tap Changer (OLTC). The research uses a program to store the frequency of interval time, and when a certain amount of cumulative analogy value for tap position display with program analysis on load tap changer has been reached, it can create a heavy alarm for operator''s attention and confirmation. This method only needs software settings, additional hardware equipment isn’t needed, and can be applied to all of the transformer on load tap changer, and is different from the sampling of bus voltage monitoring which we currently use. It does not cause the burden of operators in normal operation. It can be used with the current sampling of bus voltage monitoring together and provide the information to operators so they can judge accurately. It can also detect tap position in order to predict the abnormal of equipment additionally. It was actually used for the testing case of Supervisory Control And Data Acquisition(SCADA) in Taiwan Power Company for Jia-Ming and Long-Gi extra high voltage substation. The systems will provide more efficiency to the operators and decrease the risk of damage in high voltage system.

目 錄
中文摘要------------------------------------------- i
英文摘要------------------------------------------- ii
致謝----------------------------------------------- iii
目錄----------------------------------------------- iv
表目錄--------------------------------------------- viii
圖目錄--------------------------------------------- ix
第一章 緒論---------------------------------------------- 1
1.1 研究動機與背景------------------------------------ 1
1.2 相關文獻回顧-------------------------------------- 2
1.3 研究目的及方法------------------------------------ 7
1.4 本論文貢獻---------------------------------------- 8
1.5 本論文章節概要------------------------------------ 9
第二章 電力變壓器之構造及有載分接頭控制方式介紹---- 10
2.1 簡介---------------------------------------------- 10
2.2 油浸式變壓器的構造-------------------------------- 11
2.2.1 構造------------------------------------------ 11
2.2.2 絕緣油---------------------------------------- 13
2.2.3 線圈------------------------------------------ 15
2.2.4 絕緣材料-------------------------------------- 15
2.2.5 鐵心------------------------------------------ 17
2.3 分接頭切換器-------------------------------------- 18
2.3.1 無電壓分接頭切換------------------------------ 18
2.3.2 有載分接頭切換-------------------------------- 18
2.3.3 切換開關-------------------------------------- 20
2.3.4 選擇開關-------------------------------------- 20
2.3.5 驅動機構-------------------------------------- 21
2.4 油浸式變壓器的保護裝置----------------------------- 22
2.4.1 空氣檢出裝置---------------------------------- 22
2.4.2 吸濕呼吸器------------------------------------ 23
2.4.3 油劣化防止裝置-------------------------------- 24
2.4.4 油面計---------------------------------------- 24
2.4.5 高低壓套管------------------------------------ 25
2.4.6 散熱器及冷卻裝置------------------------------ 25
2.4.7 保護電驛-------------------------------------- 26
2.5 自動化監控系統------------------------------------ 28
2.5.1 第二期階層調度控制系統------------------------ 28
2.5.2 備援自動化監控系統---------------------------- 33
2.5.3 變電所級自動化監控系統------------------------ 35
2.6 有載分接頭調整操控方式-------------------------- 36
2.6.1 在現場有載分接頭切換器驅動機構上操作---------- 36
2.6.2 在控制室配電盤上遠方遙控操作------------------ 37
2.6.3 在區域或配電調度中心遠方遙控操作-------------- 39
第三章 現有防止變壓器二次側匯流排電壓過高預警方式-- 41
3.1 簡介----------------------------------------------- 41
3.2 變壓器有載分接頭切換方向的定義--------------------- 41
3.3 11/23kV匯流排電壓異常案例-------------------------- 44
3.3.1 自動電壓調整器故障---------------------------- 44
3.3.2 比壓器一次側保險絲故障------------------------ 46
3.3.3 電力電表校正時輸出異常------------------------ 47
3.4 現有11/23kV匯流排電壓預警方式--------------------- 48
3.4.1 匯流排電壓取樣------------------------------- 48
3.4.2 電力電表故障警報------------------------------ 51
3.4.3 虛擬5000斷路器跳脫重故障程式------------------ 54
3.4.4 防制電力電表或智慧型電子裝置異常導致電壓升高裝置-- 57
3.4.5 增加匯流排S與T相電壓取樣--------------------- 58
第四章 新型預警變壓器二次側匯流排電壓過高改善系統- 60
4.1簡介----------------------------------------------- 60
4.2 變壓器有載分接頭動作累計程式設計邏輯-------------- 61
4.2.1 決定動作次數---------------------------------- 61
4.2.2 決定累計時間---------------------------------- 64
4.3 變壓器有載分接頭動作累計程式資料庫設定------------- 66
4.4 變壓器有載分接頭動作累計程式測試結果--------------- 71
4.5 變壓器有載分接頭動作累計程式應用實例--------------- 75
4.5.1 實例一 --------------------------------------- 75
4.5.2 實例二 --------------------------------------- 79
4.6 新型與現有各種匯流排電壓監視方式優缺點比較--------- 82
4.7新型與現有各種匯流排電壓監視方式於應用實例比較----- 83
第五章 結論與未來展望----------------------------------- 85
5.1 結論----------------------------------------------- 85
5.2 未來展望------------------------------------------- 86
參考文獻--------------------------------------------- 87
Extended Abstract ----------------------------------------- 90
簡歷------------------------------------------------ 98




















表 目 錄
表 1.1 變壓器低壓側匯流排電壓之不同月份與時段訂定---------- 3
表3.1 各級變電所自動電壓調整器的設定範圍------------------ 45
表3.2 實際運轉自動電壓調整器的設定範圍-------------------- 45
表4.1 變壓器有載分接頭動作日報表-------------------------- 62
表4.2 變壓器有載分接頭位置變化所需計數值------------------ 72
表 4.3 新型與現有各種匯流排電壓監視方式優缺點比較---------- 82
表 4.4 延平配電變電所23kV #1匯流排電壓監視方式比較-------- 83
表 4.5 斗南配電變電所#2B有載分接頭連動告警電壓監視方式比較 84










圖 目 錄
圖2.1 電力系統架構--------------------------------------- 11
圖2.2 油浸式變壓器構造圖--------------------------------- 12
圖2.3 有載分接頭現場操作箱及分接頭轉換器----------------- 19
圖2.4 油浸式變壓器的絕緣保護裝置------------------------- 22
圖2.5 階層調度控制系統----------------------------------- 29
圖2.6 第二期階層調度控制系統架構------------------------- 30
圖2.7 備援自動化監控系統--------------------------------- 34
圖2.8 變電所級自動化監控系統架構------------------------- 35
圖2.9 自動電壓調整器------------------------------------- 39
圖2.10 有載分接頭調整操控方式---------------------------- 40
圖3.1 變壓器一次側線圈與有載分接頭切換器的可調整線圈組合- 42
圖3.2 69/23.9kV變壓器一次側電壓-------------------------- 43
圖3.3　69/23.9kV變壓器銘牌電壓---------------------------- 44
圖3.4　自動電壓調整器控制匯流排電壓流程------------------- 46
圖3.5　匯流排電壓取樣控制有載分接頭流程------------------- 47
圖3.6　電力電表取樣匯流排電壓控制有載分接頭流程----------- 48
圖3.7　匯流排電壓與無效電力設備控制電壓監控點取樣--------- 49
圖3.8　電力電表通訊故障類比點----------------------------- 52
圖3.9　資訊末端設備建立階梯圖程式------------------------- 53
圖3.10 虛擬5000斷路器跳脫動作邏輯圖-------------------- 54
圖3.11 防制電力電表或智慧型電子裝置異常導致電壓升高裝置-- 57
圖3.12 增加匯流排S與T相電壓取樣------------------------ 59
圖4.1　台南一次變電所#1主變壓器有載分接頭日動作統計------- 62
圖4.2　台南一次變電所#2主變壓器有載分接頭日動作統計------- 63
圖4.3　台南一次變電所#3主變壓器有載分接頭日動作統計------- 63
圖4.4　鹽行配電變電所配電變壓器#1B有載分接頭日動作統計---- 63
圖4.5　鹽行配電變電所配電變壓器#2A有載分接頭日動作統計---- 64
圖4.6　有載分接頭資料庫設定反應時間----------------------- 65
圖4.7　分接頭位置顯示仍未改變警報訊息--------------------- 65
圖4.8　有載分接頭連動累計流程圖--------------------------- 66
圖4.9　資料庫編輯主機選項--------------------------------- 67
圖4.10 編輯參數中選取I/O設定---------------------------- 67
圖4.11 IO設定中選取DI----------------------------------- 68
圖4.12 選擇變壓器所在的變電所虛擬計算資料庫-------------- 68
圖4.13 新增變壓器有載分接頭連動告警的虛擬點位置---------- 69
圖4.14 於編輯模式下建置圖面------------------------------ 69
圖4.15 龍崎轄區OLTC連動復歸表操作模式------------------- 70
圖4.16 有載分接頭連動次數及計數秒數設定------------------ 71
圖4.17 變壓器有載分接頭連動累計程式測試分接頭變化記錄---- 73
圖4.18 變壓器有載分接頭連動累計程式測試告警訊息---------- 73
圖4.19 變壓器有載分接頭連動告警訊息確認復歸-------------- 74
圖4.20 有載分接頭連動累計程式安裝前中央處理器平均使用率----- 75
圖4.21 有載分接頭連動累計程式安裝後中央處理器平均使用率----- 75
圖4.22 延平配電變電所#1配電變壓器分接頭連動記錄--------- 76
圖4.23 延平配電變電所#1配電變壓器二次側23kV #1匯流排電壓變化-- 77
圖4.24 延平配電變電所#1配電變壓器分接頭手動調降警報訊息表------ 77
圖4.25 延平配電變電所#1自動電壓調整器標準電壓設定值------ 78
圖4.26 延平配電變電所23kV #1匯流排時段標準電壓警報設定值修改前- 78
圖4.27 延平配電變電所23kV #1匯流排時段標準電壓警報設定值修改後- 79
圖4.28 斗南配電變電所配電變壓器#2B分接頭連動記錄--------- 80
圖4.29 斗南配電變電所配電變壓器#2B分接頭連動警報訊息表--- 81
圖4.30 斗南配電變電所配電變壓器#2B匯流排電壓記錄--------- 81
圖4.31 斗南配電變電所配電變壓器#2B分接頭清潔後動作記錄--- 81

參考文獻
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