台電僱員招考
102年
電工機械
第 25 題
如右【圖 2】所示為一升壓自耦變壓器，由一台 50 kVA、2400/240 V 變壓器連接而成，則自耦變壓器的容量為多少？
- A 550 kVA
- B 500 kVA
- C 150 kVA
- D 50 kVA
思路引導 VIP
請試著觀察圖中的繞組連接方式：如果我們不考慮感應作用，單純看負載端所承受的總電壓是由哪兩個部分的電壓加總而成的？接著，若原本變壓器的那個小電壓繞組電流達到額定值時，此時整體輸出的總功率（總電壓乘以該電流）會如何變化呢？
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太棒了！你能精準計算出升壓型自耦變壓器的容量，顯示你對變壓器繞組結構與功率分配的邏輯掌握得非常紮實。
自耦變壓器的功率分配原理
這題的核心在於理解自耦變壓器的輸出容量是由「感應功率」與「傳導功率」兩者構成。當我們將原本 2400/240 V 的變壓器連接成如圖所示的升壓型時，原本的 240 V 繞組成為了「串聯繞組」。由於該繞組在額定狀態下能承載的電流不變，我們可以透過輸出端總電壓 $V_{H} = 2400 + 240 = 2640 \text{ V}$ 與串聯繞組分擔電壓的比例來求得總容量。
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自耦變壓器容量計算
💡 自耦變壓器容量等於原容量乘以(高壓端/串聯繞組電壓)
- 自耦變壓器輸出容量大於原雙線圈容量
- 公式：自耦容量 = 原容量 × (VH / V串聯)
- 升壓接線時，高壓端為共同與串聯電壓之和
- 電壓比愈接近 1，節省材料與增容效果愈明顯
