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moea_joint_essay 105年 [電機] 電力系統與電機機械、電磁學

第 一 題

📖 題組:
二、【圖 2】為一單電源供電系統,此系統有 1~5 共 5 個匯流排與 A~D 共 4 段輸電線路,每段輸電線路均裝設相同型式之測距電驛 1 具作為線路保護,測距電驛 A~D 之設定規則如【表 1】所示,CTR(Current Transformer Ratio)均為 400,PTR(Potential Transformer Ratio)均為 1400,各段輸電線路之阻抗值與長度如【表 2】所示。試求: (計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)(各小題 5 分,共 20 分) 【表 1】 | 區間選擇 | 區間阻抗值 (歐姆) | 延時(秒) | | --- | --- | --- | | 第一區間 | (本段輸電線路阻抗值)×80%× CTR ÷ PTR | 0.1 | | 第二區間 | {(本段輸電線路阻抗值) × 100% + (前向相鄰最短輸電線段之阻抗值) × 50%} × CTR ÷ PTR | 0.35 | | 第三區間 | {(本段輸電線路阻抗值) × 100% + (前向相鄰最長輸電線段之阻抗值) × 100%} × CTR ÷ PTR | 0.5 | 【表 2】 | 輸電線路段號 | 輸電線路阻抗值(歐姆) | 輸電線路長度(公里) | | --- | --- | --- | | 第 A 段 | 8.6 | 4.3 | | 第 B 段 | 2.4 | 1.2 | | 第 C 段 | 3.2 | 1.6 | | 第 D 段 | 4.6 | 2.3 |
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

測距電驛 D 之第一區間阻抗值為多少歐姆?
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利用表一第一區間的公式,帶入D段輸電線路的阻抗值、CTR及PTR進行計算。

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依據表1與表2的資料: 第 D 段阻抗值 = 4.6 歐姆 CTR = 400,PTR = 1400

小題 (二)

測距電驛 A 之第二區間阻抗值為多少歐姆?
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分析A段前向相鄰的線路(B段和C段),找出最短的線段阻抗,帶入第二區間公式計算。

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測距電驛 A 保護第 A 段線路,其前向相鄰線路為第 B 段與第 C 段。 第 A 段阻抗 = 8.6 歐姆 第 B 段阻抗 = 2.4 歐姆

小題 (三)

測距電驛 A 之第三區間阻抗值為多少歐姆?
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分析A段前向相鄰的線路(B段和C段),找出最長的線段阻抗,帶入第三區間公式計算。

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測距電驛 A 的前向相鄰線路為第 B 段與第 C 段。 前向相鄰最長輸電線段為第 C 段,阻抗為 3.2 歐姆。 依據第三區間公式:

小題 (四)

假設匯流排 2 發生三相短路故障,此故障應由哪一具測距電驛之第幾區間動作清除?
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觀察系統圖,匯流排 2 位於 A 段線路的末端(即第一區間範圍內還是外,故障點為A段末端),評估各電驛的保護範圍。

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由【圖 2】可知,匯流排 2 位於測距電驛 A 所保護的第 A 段輸電線路之末端。 故障點位於 A 段的 100% 處,而測距電驛 A 的第一區間僅保護線路長度的 80%,因此無法由第一區間即時清除。 故障落在 80% 至 100% 之間,屬於測距電驛 A 的第二區間保護範圍。

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