免費開始練習
moea_joint_essay 103年 [電機] 電力系統與電機機械、電磁學

第 三 題

📖 題組:
一具額定功率 60 kVA,變壓比 2200 V/220 V 之雙繞組單相變壓器,滿載情況下功率因數為 0.95(滯後)且效率為 95%,將此變壓器接成變壓比 2200 V/2420 V 之升壓自耦變壓器,試求:
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (三)

此自耦變壓器滿載下且功率因數為 0.95(滯後)時,效率為何?(5 分)

思路引導 VIP

自耦變壓器滿載實功輸出 = 容量 * p.f.。計算新輸出實功後,加上不變的總損失 3kW,即可求得新效率。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

自耦變壓器滿載容量 S_auto = 660 kVA。 在功率因數 0.95 時,滿載實功輸出 P_out_auto = 660 kVA × 0.95 = 627 kW。 滿載損失不變,仍為 P_loss = 3 kW。

小題 (一)

此自耦變壓器之損失為多少(kW)?(5 分)

思路引導 VIP

先以雙繞組變壓器的滿載效率求出滿載下的總損失。接成自耦變壓器並滿載運轉時,因各繞組電流皆達額定,鐵損與銅損不變,故損失相同。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

在雙繞組情況下,滿載額定輸出為 60 kVA,功率因數 0.95。 滿載實功輸出 P_out = 60 kVA × 0.95 = 57 kW。 已知效率 η = P_out / (P_out + 損失) = 95% = 0.95。

小題 (二)

此自耦變壓器之容量為多少(kVA)?(5 分)

思路引導 VIP

分析接成 2200V / 2420V 自耦變壓器時,串聯繞組為 220V 繞組,共同繞組為 2200V 繞組。自耦變壓器總容量等於輸出電壓乘上串聯繞組的額定電流。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

接成變壓比 2200 V / 2420 V 之升壓自耦變壓器,共同繞組為 2200 V 繞組,串聯繞組為 220 V 繞組。 原 220 V 繞組(即串聯繞組)之額定電流 I_se = 60 kVA / 220 V = 272.73 A。 在升壓側(高壓側),自耦變壓器的輸出電流等於串聯繞組之額定電流 (I_out = I_se = 272.73 A)。

🏷️ 相關主題

變壓器特性分析、效率計算與參數測試
查看更多「[電機] 電力系統與電機機械、電磁學」的主題分類考古題