臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要探討國內與IEEE STD.80標準兩種接地設計標準間之比較分析，研究的對象針對變電所接地網的設計，包含安全評估方式、設計參數、接地電阻及設計流程等。研究方法是利用自行開發Excel輔助軟體及CYMGRD進行模擬計算與分析。研究的結果顯示，國內接地設計準則對於安全評估方式、設計參數及設計流程需予適當的修正。本研究最大的價值可做為該公司進行檢討及修正變電所接地設計準則重要的參考及論述。

This thesis presents the comparison of the criteria for substation grounding in Taiwan with IEEE STD.80. This comparison includes safety assessment, design parameters, grounding resistance, and process analysis. Microsoft Excel and CYME packages are employed to simulate and analyze the substation grounding system. The results indicate that the criteria for domestic grounding safety, designing parameters and designing processes are needed to be amended. The comparison of the two criteria is significant for power utility in Taiwan to evaluate the design criteria of substation grounding system.

一、緒論 1
1.1 研究背景及動機………………………………………………..………… 1
1.2 文獻回顧……………………………………………..…………………… 3
1.3 論文架構……………………………………………………..…………… 5
二、接地安全模型…….……………………………………………………….. 6
2.1 電流流經人體的效應……….…………….….……………………… 6
2.1.1 人體的允許電流極限………………………………………………..…… 7
2.1.2 直流對人體的允許電流的影響………………..………………………… 13
2.1.3 頻率對人體允許耐受電流的影響……………………………..………… 14
2.2 人體的電阻……………………………………………………….. 16
2.3 人體電擊時的等效電路…………………………………………..……… 19
2.3.1 通過人體的電流路徑…………………………………..………………… 19
2.3.2 電擊事故的主要類型………………………………..………………… 20
2.3.3 電擊時的等效電路模型………………………………..………………… 24
2.4 人體安全電壓及容許電位差…………………………..………………… 25
2.4.1 人體安全電壓……………………………..………………… 25
2.4.2 人體允許電位差…………………………………..………………… 26
2.5 大地表層土壤電阻率對安全的影響…………………..………………… 27
2.5.1 變電所舖設碎石層的效果…………………..………………..….……… 27
2.5.2 碎石層的電阻係數………………………..……………………………… 28
2.6 持續接地電流的作用…………………………………..………………… 11
三、台電設計標準與STD.80標準的比較研究………………….…………..……… 30
3.1 前言………………………………………………….………….…… 30
3.2 接地系統安全評估方式…………………………………..…………… 30
3.2.1 國內接地系統設計準則……………………………………..…………… 30
3.2.2 STD.80-2000版標準….………………………………………….……… 32
3.2.3 評論……………..…………….……………………………………… 33
3.3 接地電阻目標值………………………………..…………….……… 33
3.3.1 國內設計準則對變電所接地電阻的要求……………………….……… 33
3.3.2 IEEE接地安全準則接地電阻值要求……………………….……… 33
3.3.3 討論及評論………………………….……………………….……… 33
3.4 最大接地網電流計算公式….……………………………..………… 35
3.4.1 國內設計準則……………………………………………..…………… 35
3.4.2 STD-80-2000………………………………………………..…………… 35
3.4.2.1 地網最大電流表示式………………………………………………..…… 35
3.4.2.2 決定最大接地電流…………………………………………………..…… 36
3.4.2.3 評論………………………………………………………..…… 36
3.5 接地電阻計算解析公式……………………..…………………………… 37
3.5.1 評論………………………………………..…………………………… 39
3.6 表層電阻減小因素……………………………..……………………… 39
3.6.1 評論………………………………………..…………………………… 42
3.7 安全係數……………..…………………………..…………………… 42
3.8 適用地網地網形狀………………………………………..…………… 43
3.9 計算流程….…………….……..…………………..…………… 43
3.9.1 國內設計準則………..….…………….……………………..…………… 43
3.9.2 國內變電所接地系統設計準則設計步驟………………..…………… 44
3.9.3 IEEE-STD-80 2000版……………………..………………..…………… 47
3.9.4 驗證實際接地網最大的網目及步間電壓.………………..…………… 50
3.9.4.1 網目電壓……………………………………………………..…………… 50
3.9.4.2 步間電壓……………………………………………………..…………… 51
3.9.5 評論……………………………………………………..…………… 51
3.10 結論與建議………..….…………….……………………..…………… 51
四、應用軟體模擬計算與案例分析……………………………………………… 55
4.1 概述…………………………………….………………………………… 55
4.2 模擬項目………………………………………….…….………………… 55
4.3 模擬分析一…………………...………………….………..……………… 56
4.3.1 人體最大容許步間及接觸電壓經驗公式的比較…………………… 56
4.3.2 模擬結果及評論………………………………………………………….. 59
4.4 模擬分析二………………………………..……………………………… 60
4.4.1 20所變電所的接地計算書的比較分析……….……………….……… 60
4.4.2 模擬結果……….…………………………………….……………….… 61
4.4.3 評論…………..………………………………….……………….… 64
4.5 模擬分析三…………………………………………………………..…… 65
4.5.1 實際案例分析…………………………………………………….……… 65
4.5.2 SYMGRD軟體的工作流程……………………….………………….… 65
4.5.3 南部-某一次配電變電所土壤電阻率模型及安全評估………………… 66
五、結論與未來研究方向……………………………….…………………………… 74
5.1 結論………………………………………..……………………………… 74
5.2 未來研究方向……………………………………..……………………… 75
參考文獻 …………………………………………………………………………… 76

參考文獻
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