博碩士論文 975301008 詳細資訊




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姓名 黃鼎富(Ting-Fu Huang)  查詢紙本館藏   畢業系所 電機工程學系在職專班
論文名稱 多重地網系統之人身安全驗證與模擬
(Verification and Simulation of Personal Safety in the Multi-Ground Grid Systems)
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摘要(中) 本論文主要目的在探討現行接地網設計與準則對人身安全實例運用,文中首先參考各先進國家變電所接地系統設計理論與準則,經比較後採取IEEE-Std 80-2000:Guide for Safety in AC Substation Grounding為本研究之主要分析標準。接著說明變電所地網設計準則,如土壤電阻率、地網電阻係數、接地電阻與電位降之測量方法分析與探討,詳細推導地網電阻、電流、電壓計算理論與分析整理設計地網之程序。其次完成台電某變電所之地網設計實例計算與模擬分析,並實際比較IEEE-80-2000簡化公式與地網設計軟體ETAP之地網設計實例差異。最後整合IEC60479、ITU K.33、BS 7354及EG-0 Power System Earthing Guide—part 1: management principles等國際標準,針對人身安全所建議的心臟電流因子(heart current factor, HCF),並考慮鞋或腳底與其他穿搭物件電阻等參數,來表達由接地故障點至接地地網間電流路徑人員實際受電情況,重新分析人員於台灣某水庫之地網中所受接觸電壓和步間電壓是否達到安全標準,以確定接地系統安全性。
摘要(英) The major purpose of this thesis is the verification and simulation of personal safety in the multi-ground grid systems. After the assessment of the theories and designed procedures of various international grounding protocol for substation, the IEEE 80-2000:Guide for Safety in AC Substation Grounding are adopted in this thesis. Meanwhile, the procedure guide to design ground grid in substations is introduced such as the measuring methods of soil resistivity, grounding system impedance, earth surface potential of ground system. Then, the comparison between the compact procedures of IEEE-80-2000 and the simulations of ETAP software are listed and discussed using a real case of substation grounding design of Taiwan power company.
Finally, international standards such as IEC60479、ITU K.33、BS 7354 and EG-0 Power System Earthing Guide—part 1: management principles are combined to illustrate the actual potential impact from the fault point via grounding system to the person specifically including the aspect of suggested heart current factor (HCF) and considering the resistance of shoes, feet and other clothing in order to analyze the safety factor of touch potential and step potential of a specific reservoir in Taiwan and its system safety.
關鍵字(中) ★ 接地電阻
★ 接觸電位
★ 土壤電阻率
★ 步間電位
關鍵字(英) ★ Soil Resistivity
★ Step Potential
★ Touch Potential
論文目次 第一章 緒論
1.1 研究動機與目的
1.2 文獻回顧
1.3 章節概述
第二章 地網設計準則
2.1 前言
2.2地網定義
2.3國際接地標準概況
2.4 IEEE Std 80-2000與接地設計指針
2.4.1 IEEE Std 80-2000
2.4.2日本中國電力株式會社之「接地設計指針」(平成13年版)
2.4.3 國內法規概況
2.5 接地故障電流
2.6 接地電阻值的決定因素與目標值的訂定
2.7 小結
第三章 地網電阻、電流、電壓計算
3.1 前言
3.2 地電位湧升電壓
3.3 人體安全電流與電壓
3.4 最大地網電流
3.4.1 計算對應的接地故障電流對稱值If
3.4.2 地網分流率Sf與地網電流Ig
3.4.3 衰減係數Df及最大地網電流IG
3.4.4 修正最大地網電流IG之變量
3.4.5 接地系統導體截面積之選定
3.4.6 最大網心電壓與步間電壓
3.5 小結
第四章 設計地網之程序
4.1 設計程序
4.2 電阻係數測量
4.2.1 土壤模型
4.2.2 測量目的
4.2.3 測量方法
4.2.4 四電極法
4.2.5 接地棒測試法
4.3 土壤樣本電阻率測試方法
4.4 小結
第五章 地網設計
5.1 前言
5.2 地網設計IEEE Std.80-2000建議公式分析
5.3 多重接地系統設計
5.3.1 水力電廠電力系統介紹
5.3.2 接地系統資料
5.4 電廠既有接地系統
5.5 電廠新建接地系統
5.6 接地網土壤電阻係數分析結果
5.7 小結
第六章 接地系統模擬分析
6.1 前言
6.2 新舊地網相對位置與基本資料
6.3 水庫地網模擬分析
6.4 ETAP分析軟體應用
6.5 小結
第七章 人身安全
7.1 前言
7.2 感電事故
7.3 地網人身安全對應因素
7.3.1 心臟電流因子(HCF)
7.3.2 電氣安全參數與人體阻抗模型分析
7.3.3 步間電壓與接觸電壓路徑分析
7.4 加入人身安全考量之地網分析
7.4.1 演算分析
7.4.2 分析軟體應用限制
7.5 小結
第八章 結論與未來展望
8.1 結論
8.2 未來展望
參考資料
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指導教授 林法正(F. J. Lin) 審核日期 2012-8-30
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