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研究生: 何春生
Chuen-Sheng He
論文名稱: 地網阻抗頻率相依特性之研究
Study on Frequency Dependent Characteristics of Power System Ground Grid
指導教授: 陳士麟
Shi-Lin Chen
潘晴財
Ching-Tsai Pan
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 69
中文關鍵詞: 地網參數估計方法曲線配適法
外文關鍵詞: ground-grid, parameters estimation methods, curve fitting
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  • 傳統的地網設計主要考量電力系統發生故障時,故障電流注入地網造成的地電位昇須符合國際規範要求。因此,所著重的是地網的低頻特性,對於在雷擊電流注入地網時,地網的高頻特性則較少文獻探討。
    目前,模擬電力系統的雷擊特性主要採用電磁暫態程式軟體EMTP,該軟體係將地網表示成為等效的RLC電路,但卻缺少電路參數的估測方法。為彌補此項缺失,本研究比較地網阻抗的高、低頻特性並提出兩種參數估測方法,第一種係應用電磁分析軟體CDEGS模擬不同幾何形狀地網下的阻抗特性,擷取軟體輸出檔所計算之各分段導體的電位昇與電流分佈情形,利用阻抗串、並聯轉換公式,求取各分段導體之等效RLC參數;然而該法因忽略導體之間互阻抗效應,以致在高頻時有相當的誤差。針對這些缺失,本論文提出第二種估測方法,稱為曲線配適法,係利用軟體模擬或實地量測所得之阻抗特性資料,應用最小平方差計算等效π形電路之參數以近似原地網之阻抗曲線。曲線配適法不受限於地網大小或形狀等,但地網之阻抗特性資料取樣數量多寡或取樣頻率高低,則影響該地網之近似電路的準確性及其適用的頻率範圍。
    最後評估此兩種方法應用於地網的等效RLC電路及其參數估計的準確性,以期建立電力系統雷擊分析用的EMTP軟體所需要的地網模型參數。


    目錄 中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 II 圖目錄 x 表目錄 x 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2文獻回顧 1 1.3研究重點 2 1.4各章重點 2 第二章 接地阻抗之量測方法與土壤內傳導波特性 3 2.1前言 3 2.2接地電極的阻抗成分 3 2.3地網接地電阻值之量測方法 3 2.3.1三點測試法 4 2.3.2電壓降法 5 2.4接地網阻抗頻率相依特性之量測方法 7 2.5土壤中傳導波之波長估計公式 8 第三章 應用電磁分析軟體模擬地網阻抗之頻率相依特性 12 3.1前言 13 3.2應用CDEGS模擬之理論基礎 13 3.3模型與參數設定 18 3.3.1模型設定 18 3.3.2土壤電氣參數 21 3.4接地棒阻抗頻率相依特性之模擬 25 3.5接地網阻抗頻率相依特性之模擬 28 3.5.1土壤電阻率和注入點的影響 28 3.5.2地網大小的影響 30 3.5.3地網深度的影響 32 第四章 應用等效電路法模擬地網阻抗之頻率相依特性 34 4.1前言 34 4.2接地棒等效電路之推導 34 4.2.1等效電路參數估計方法 35 4.2.2模擬案例與電磁分析軟體模擬結果之比較 37 4.3地網等效電路之推導 47 4.3.1等效電路參數估計方法 47 4.3.2模擬案例與電磁分析軟體模擬結果之比較 50 4.4綜合討論 61 第五章 結論 62 5.1結論與建議 62 5.2未來研究方向 62 參考文獻 63

    參考文獻
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