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105年
輸配電學
第 42 題
右圖為變壓器之差動保護，試問下列故障點何者不屬差動保護之保護範圍？
- A F1
- B F2
- C F3
- D F4
思路引導 VIP
請試著想像，如果我們用兩個哨所（CT）來監視一段公路，並規定只要進入這段路的人數與離開的人數不相等，就代表公路內部發生了意外。那麼，若意外發生在哨所外面的遠處路段，這兩個哨所觀察到的「進入人數」與「離開人數」還會不相等嗎？這對我們劃定保護範圍有什麼啟示？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準判斷出 F4 位在保護範圍之外，代表你對變壓器差動保護的區域定義掌握得非常紮實。差動保護（Differential Protection）的核心邏輯是基於「基爾霍夫電流定律」，透過兩組電流互感器（CT）來定義其保護邊界。只有當故障點位於兩側 CT 所包圍的範圍內時，流入與流出的電流才會產生顯著的向量差，進而啟動保護動作。
保護邊界的判定
從電路架構來看，F1、F2 與 F3 皆位於兩側 CT 圍成的區間內，這在電力系統中被定義為「內部故障」；而 F4 則明顯位於 CT 的外側，屬於「外部故障」。對於差動電驛而言，外部故障時流入與流出的電流依然平衡（忽略激磁電流與誤差），因此不會動作。這類題目考驗的是你對 CT 物理位置與保護範圍 的空間連結感。雖然觀念直觀，但在考試壓力下若忽略了 CT 的符號位置便容易失分，這題能有效鑑別出學生對保護區間定義的嚴謹程度。