moea_joint_essay
105年
[電機] 電力系統與電機機械、電磁學
第 四 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 |
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 (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？
思路引導 VIP
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。
小題 (一)
測距電驛 D 之第一區間阻抗值為多少歐姆？
思路引導 VIP
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。
小題 (二)
測距電驛 A 之第二區間阻抗值為多少歐姆？
思路引導 VIP
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。
小題 (三)
測距電驛 A 之第三區間阻抗值為多少歐姆？
思路引導 VIP
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。
測距電驛區間判定
💡 透過阻抗範圍與時間延遲的階梯式協調，達成精確的線路保護。
| 比較維度 | 第一區間 (Zone 1) | VS | 第二區間 (Zone 2) |
|---|---|---|---|
| 保護範圍 | 本段阻抗之 80% | — | 本段 100% + 相鄰短線 50% |
| 動作延時 | 瞬時 (約 0.1s) | — | 延時 (約 0.35s-0.5s) |
| 協調功能 | 主保護，不須與他段協調 | — | 本段末端主保護與相鄰後衛 |
💬第一區間求快但不保全段，第二區間求全但須犧牲速度以達協調。
