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研究生: 何俊彥
Jun-Yan He
論文名稱: 高電壓地下電纜接頭絕緣狀態即時性評估之研究
Real-time Insulation Status Assessment of High Voltage Underground Cable Joints
指導教授: 吳瑞南
Ruay-Nan Wu
口試委員: 張宏展
Hong-Chan Chang
謝宗煌
Tsung-Huang Hsieh
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 71
中文關鍵詞: 局部放電電纜接頭絕緣狀態評估標準差
外文關鍵詞: partial discharge, cable joint, insulation condition assessment, standard deviation
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  • 地下電纜為現今都市的主要輸送電力設施,而常見的地下電纜瑕疵多發生在人為施工接續部份,在長期運轉下可能發生不可預期的故障,因此藉由長期監控地下電纜直線接頭是目前降低事故方法之一。在進行長期性監控局部放電訊號時,因為資料隨時間增加而累積,在實務上會發生設備記憶體空間限制。
    本研究提出一套即時性的地下電纜接頭絕緣狀態評估方法,包含固定時間擷取試驗電壓與局部放電訊號,將擷取的資料進行化簡、轉換和萃取,為解決資料累積的問題,將其萃取後的資料以固定寬度作平移方式,計算特徵值與絕緣狀態評估值,並且將特徵值超出評估值的區域認定為絕緣狀態轉變時期,當評估值為3倍標準差時,可有效鑑別出兩次特徵值超出評估值,此為絕緣初期、中期與末期之依據。最後,比較有無小波濾波處理下,發現無小波濾波可以有效進行絕緣狀態判斷,並且改善程式運算速度與程式複雜度。


    Underground cables are the main apparatus of electricity transmission in recent urban. The common defects usually existed in the artificial connection part. Under a long-term operation, these defects might become unexpected accident. In recent, a long-term monitoring of underground cable joint is a method to avoid accident. Increasing with time during long-term monitoring, the data size might reach the limit of measuring device.
    This research proposed a real-time insulation status assessment method for underground cable joint. This method includes the acquisition of test voltage and PD signal, simplification, transformation, and extraction. In order to solve the problem of limitation of data, the extracted data will be shifted by a fixed width to calculate a feature and assessment value of insulation status. The duration, which feature is over the assessment value, is represented as the transition period of insulation status. When the assessment value is 3 times the standard deviation, two transition periods can be effectively detected. These two transition periods were used to determine the insulation status, including early, middle and final term. Finally, no matter using wavelet filtering or not, this method can assess insulation status effectively. Finally, comparing the use of wavelet filtering, the diagnosis of insulation status without wavelet filtering was feasible and improved the operation speed and program complexity.

    中文摘要 I ABSTRACT II 誌謝 IV 目錄 V 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的與方法 3 1.3 章節概述 5 第二章 局部放電與試驗架構介紹 7 2.1 局部放電介紹 7 2.1.1 局部放電之定義 7 2.1.2 局部放電之現象 9 2.1.3 檢測方法 11 2.2 地下電纜接頭簡介 15 2.2.1 地下電纜接頭構造 15 2.2.2 地下電纜直線接頭 16 2.2.3 地下電纜劣化之現象 18 2.2.4 地下電纜直線接頭之施工流程 19 2.3 地下電纜局部放電之線上監測 19 2.3.1 局部放電系統之架構 19 2.3.2 試驗物接線說明 23 2.3.3 試驗程序 23 2.3.4 試驗結果 24 第三章 試驗資料之統計處理 26 3.1 試驗資料轉換 26 3.2 常態分配理論 32 3.2.1 標準常態分佈 34 3.3 即時性絕緣狀態之評估值 36 第四章 即時性絕緣狀態之分析 40 4.1 放電參量處理 40 4.2 特徵參數曲線探討 42 4.3 絕緣狀態之線上即時性評估 43 4.3.1 資料筆數之設定 44 4.3.2 評估值之設定 45 4.4 即時性絕緣診斷機制 47 4.5 即時性絕緣診斷應用 52 第五章 結論與未來展望 56 5.1 結論 56 5.2 未來展望 57 參考文獻 58 作者簡介 61

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