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moea_joint_essay 104年 [電機] 電力系統與電機機械、電磁學

第 三 題

📖 題組:
輸電線路可區分為短程、中程及長程等 3 種,倘若送電端電壓為 VS、受電端電壓為 VR、送電端電流為 IS、受電端電流為 IR、線路阻抗為 Z 及導納為 Y,請依下列問題作答:
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (三)

試求中程輸電線路之 π 型等效電路圖、VS、IS矩陣形式推導及 VS、IS方程式。(6 分)

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π型等效電路將總導納 Y 分半置於兩端,總阻抗 Z 置於中間。推導節點電流與電壓關係。

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  1. π型等效電路圖:將線路導納分兩半各為 Y/2 分別並聯於送電端及受電端,線路阻抗 Z 串聯於其間。
  2. 方程式推導: 受電端電容電流 IyR = VR * (Y/2)

小題 (一)

試求短程輸電線路之等效電路圖、VS、IS方程式及 VS、IS矩陣形式。(3 分)

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短程輸電線路忽略並聯導納(電容),僅考慮串聯阻抗 Z。繪製電路圖並利用克希荷夫定律列出電壓電流關係。

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  1. 等效電路圖:將輸電線路表示為單一串聯阻抗 Z(Z = R + jX),送電端為 VS, IS,受電端為 VR, IR。
  2. 方程式: VS = VR + IR * Z

小題 (二)

試求中程輸電線路之 T 型等效電路圖、VS、IS矩陣形式推導及 VS、IS方程式。(6 分)

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T型等效電路將總阻抗 Z 分半置於兩端,總導納 Y 置於中間。透過中間節點電壓推導送電端與受電端關係。

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  1. T型等效電路圖:將線路阻抗分兩半各為 Z/2 串聯,並聯導納 Y 設於兩阻抗之間連接至中性點。送電端接前段 Z/2,受電端接後段 Z/2。
  2. 方程式推導: 設中間節點電壓為 Vm。

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