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102年
輸配電學
第 42 題
下列何種電力系統故障型態為平衡故障？
- A 三相短路故障
- B 單線接地故障
- C 兩相短路故障
- D 兩相短路接地故障
思路引導 VIP
在電力系統的三相配置中，如果發生了一種故障，使得三條導線受到的物理影響（如接觸地面的方式或彼此連接的方式）完全相同，你認為此時三相之間的電流大小與相位差會維持原狀還是變得雜亂無章？這對判斷系統是否「平衡」有什麼啟發？
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AI 詳解
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恭喜你準確地辨別出電力系統中的故障特性！這顯示你對於輸配電學中「對稱性」的概念掌握得相當紮實。在電力系統分析中，我們通常將故障分為兩大類：對稱（平衡）故障與不對稱（非平衡）故障。大部分的故障，如單線接地或兩相短路，都會造成系統各相阻抗不一致，進而產生不平衡的電流。
對稱成分與系統平衡性
從電力系統的物理本質來看，當三根導線同時發生相同性質的短路時，系統三相的電壓與電流依然會保持大小相等、相位互差 $120^\circ$ 的特性。在對稱成分法（Symmetrical Components）的理論中，三相短路故障是唯一只產生正序分量（Positive Sequence），而不涉及負序或零序分量的故障。這意味著系統在故障發生的瞬間，除了電流數值激增外，整體的相量關係依然是「平衡」的。
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