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研究生: 詹清貴
Ching-kui Chan
論文名稱: 地下電纜局部放電線上監控系統之非接觸式電源研製
The Implementation of Non-contact Power Supply of PD On-line Monitoring System for Underground Cable
指導教授: 吳瑞南
Ruay-Nan Wu
口試委員: 張宏展
Hong-Chan Chang
陳建富
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
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: 106
中文關鍵詞: 局部放電非接觸式感應饋電比流器線上監控系統
外文關鍵詞: partial discharge, non-contact inductive power supply, current transformer, on-line monitoring system
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局部放電線上監控系統可以維護地下配電系統之供電可靠度並改善供電安全與品質,因此發展現場電源供應器,可以解決現場電源不易取得之困難,亦可避免消耗性電池壽命等問題。由於地下電纜常見之事故,普遍發生於電纜接續部份,因此本文以配電級地下電纜接頭之線上監控系統為設計對象,研製現場電源供應器。
本文研製之現場電源供應器採用非接觸式感應饋電技術,由現場既有之地下電纜作為比流器的ㄧ次側感應架構取代電源插座,以建置簡單、安全與可靠的系統,達到實用的價值。非接觸式感應饋電系統的架構分成一次側與二次側非接觸式感應饋電、整流濾波器組、昇壓轉換器、儲能裝置控制電路與降壓轉換器等,其中包含負載裝置及其特性分析。
本文利用局部放電線上監控系統,做為非接觸式感應饋電系統之試驗負載,由試驗的數據說明本系統可以有效供應局部放電線上監控系統所需之電能,可使得線上監控系統在穩定電源中正常運轉並進行電纜接頭局部放電信號擷取與絕緣狀態資料分析。


An on-line monitoring system for partial discharge is used to maintain and improve the reliability, safety and quality of underground distribution power system; as a result, it is essential to develop on-site power supply of the on-line monitoring system to resolve the trouble of on-site power as well as to avoid a wasted battery. Due to the general failure for underground distribution power system, most of accidents result from on-site cable accessories. This thesis selects the on-line monitoring system to develop the non-contact inductive power supply accordingly.
This thesis establishes a simple, and reliable non-contact inductive power supply via on-site underground cable as the primary of current transformer for the inductive structure, instead of the outlet. The implementation of non-contact inductive power supply of on-line monitoring system frame is divided into the non-contact inductive power supply for primary winding and secondary winding, rectifier and wave filter set, boost regulators, control circuit of saving power components, buck regulators and the analysis of characteristics of burden.
This thesis utilizes the on-line monitoring system as the experimental object. The experimental result shows that the proposed non-contact inductive power supply system can be effectively used for the on-site to stably provide the power of on-line monitoring system to implement a inside partial discharge of cable joint and identify a status of isolator.

中文摘要I AbstractII 誌謝III 目錄IV 圖索引VIII 表索引XII 第一章 緒論1 1.1背景與動機1 1.2目的與方法3 1.3研究步驟4 1.4章節簡述5 第二章 地下配電高壓電纜系統與局部放電簡介6 2.1前言6 2.2系統簡介6 2.2.1高壓電力電纜構造 8 2.2.2電力電纜附件概述10 2.2.3電纜的故障分析10 2.2.4電力電纜普遍故障類型10 2.3局部放電定義與形式13 2.3.1局部放電檢測方法與設備14 2.4負載特性-局部放電量測設備DSP、PD及程式流程15 第三章 感應耦合之原理介紹19 3.1比流器之感應原理19 3.2磁性材料22 3.2.1磁性材料種類與特性22 3.2.2軟磁材料23 3.2.3磁滯特性24 3.3比流器之非理想效應與損耗26 3.3.1集膚效應26 3.3.2鄰近效應27 3.3.3鐵心損耗29 3.4等效模型分析30 3.4.1等效模型30 3.5直流-直流切換式轉換器32 3.5.1直流-直流昇壓轉換器34 3.5.2寄生元件之效應43 3.5.3直流-直流降壓轉換器44 3.6反射阻抗分析48 3.7耦合功率49 第四章 感應饋電系統之設計原理與建置50 4.1設計原理介紹50 4.2系統設計流程50 4.2.1比流器規格之設計55 4.3整流濾波器組之設計56 4.4昇壓轉換器之設計58 4.4.1TL494 PWM控制電路60 4.5降壓轉換器之設計61 4.6儲能裝置控制電路63 4.6.1儲能元件特性介紹67 4.6.2二次電池種類與特性介紹68 4.6.3超高電容器特性介紹69 4.7實驗設備製作與配置70 第五章 實驗結果與波形量測72 5.1硬體電路製作72 5.2系統整合試驗成果(一)73 5.2.1比流器最大輸出功率試驗73 5.2.2整流濾波器組波形量測74 5.2.3儲能裝置控制電路波形量測76 5.2.4耦合功率與效率量測80 5.2.5反射阻抗量測86 5.2.6階段負載改變試驗87 5.2.7PDSP功率消耗時序最大間隔試驗89 5.3系統整合試驗成果(二)91 5.3.1系統整合試驗架構(二)91 5.3.2試驗架構(二)之耦合功率與效率量測91 5.3.3試驗架構(二)之反射阻抗量測97 第六章 結論與未來展望98 6.1結論98 6.2未來展望100 參考文獻101 附錄104 作者簡介106

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無法下載圖示 全文公開日期 2010/07/02 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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