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研究生: 柯宏諭
HUNG-YU KE
論文名稱: 依據落雷環境於69kV架空輸電線路逆閃絡改善之研究
Study of Back Flashover Improvement in 69kV Overhead Transmission Line base on Lightning Circumstance
指導教授: 吳瑞南
Ruay-Nan Wu
張建國
Chien-Kuo Chang
口試委員: 謝宗煌
Tsung–Huang Hsieh
楊念哲
Nien-Che Yang
連國龍
Kuo-Lung Lian
吳瑞南
Ruay-Nan Wu
張建國
Chien-Kuo Chang
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: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 101
中文關鍵詞: 架空輸電線路落雷偵測系統逆閃絡統計分析
外文關鍵詞: Overhead Transmission Line, Total Lightning Detection System, Inverse Flashover, Statistical analysis
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  • 台灣因地狹人稠及民眾觀感等因素,輸電線路多半坐落於山區和曠野之中,部分特定區域雷電活動相當頻繁,經常遭受雷擊發生事故,恐衍生設備損壞,嚴重者影響供電的可靠性及品質。過去輸電線路的防雷設計一直是依照相同的設計準則,未能因地制宜的進行防雷強化,以致輸電線路上的雷擊事故依然層出不窮,帄均每年占總事故的46.5%,由此顯示依循同樣的防雷標準設計略顯不足。
    本文嘗詴利用落雷偵測系統(Total Lightning Detection System TLDS)歷年所累積的55 萬筆 對地落雷資料,結合MapInfo圖資軟體,建立出台灣各地區落雷環境,統計數據算出落雷電流信賴區間,以此為輸電線路強化雷擊防護的特徵值,進行更有效率的改善決策,最後提出改善流程以及篩選出高雷害風險地區及線路區段。 軟體模擬部分,使用美國電力研究所(Electric Power Research
    Institute ,EPRI)研發電磁暫態模擬軟體T-Flash,選擇大台北地區69kV輸電線路落雷頻繁度較高之區段進行建模,測詴在不同雷電流信賴區間下,使用改善對策如增添礙子、更換耐霧型礙子以及裝設線路避雷器於抑制逆閃絡之效果,其結果有效地將雷擊防護率由55%提升至95%。


    Because of the Taiwan narrow population and popular perception factors, the transmission lines are mostly located in mountainous and wilderness areas. The lightning activity is quite frequent in some specific areas ,there are often struck by lightning and cause equipment damage ,seriously affect the reliability and quality of power supply.
    In the past, lightning protection design of transmission lines has always followed the same design criteria. the lightning protection was not effectively strengthened according to local conditions ,as a result, lightning strikes on the transmission lines continue to occur .It accounts for 46.5% of the total accidents on average each year. Obviously the same standard of lightning protection design is slightly inadequate.
    This paper attempts to use the Total Lightning Detection System accumulated data ,it contained 550,000 Cloud to Ground lightning data, combined with the MapInfo GIS software to build the lightning circumstance and calculated the confidence interval of lightning current from the statistical data ,that use to make the improvement decisions more efficiently .At last, the paper puts forward the improvement process and screen out the high risk areas and line areas
    In the software simulation chapter, it used the electromagnetic transient simulation software T-Flash developed by EPRI. The section of 69kV transmission line in Taipei area with high lightning frequency was selected for modeling and tested under different confidence intervals ,the effect of the improvement method. The result effectively increased the lightning protection rate from 55% to 95%.

    摘要 ABSTRACT 目錄 圖目錄 表目錄 名詞檢索 第一章 緒論 1.1研究背景 1.2研究目標、方法與貢獻 1.3相關文獻蒐集與探討 1.4章節簡述 第二章架空輸電線路雷擊現象與常見防雷對策 2.1架空輸電線路雷擊現象 2.2雷擊機率 2.3架空輸電線路防雷措施 10 2.4避雷器 2.4.1 線路避雷器之動作原理 2.4.2 線路避雷器之型式 2.4.3 現行避雷器裝設條件 2.5 總結 第三章 整合型閃電落雷偵測系統 3.1 整合型閃電落雷偵測系統介紹 3.2 閃電的偵測方式 3.3 TLDS偵測站介紹 3.4 閃電的測向與定位技術 3.4.1 IC干涉儀測向技術 3.4.2 IC三角定位技術 3.4.3 雲對地閃電測向及定位技術 3.5 圖資軟體MapInfo介紹 第四章 數據分析與改善流程規劃 4.1 建立對地落雷密度熱成像圖 4.2建立台灣地區GFD分布圖之步驟 4.3交叉比對過濾高風險線路 4.4 TLDS數據分析 4.4.1雷擊電流信賴區間 4.4.2雷電流分佈機率與累積機率 4.5 暴露於風險中的線路 4.6改善建議流程規劃 第五章 模組建立與模擬實驗 5.1 T-Flash應用軟體簡介 5.2 輸電線路建模 5.2.1 模擬專案設定 5.2.2 地理環境設定 5.2.3 輸電線路設定 5.3 實驗一 69kV烏來~~安康線#15雷擊改善模擬 5.4 實驗二改變信賴區間模擬 5.5 綜合討論 第六章 結論與未來展望 6.1 結論結論 6.2 未來展望未來展望 參考文獻

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