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普考申論題 106年 [電力工程] 電工機械概要

第 三 題

📖 題組:
請說明: (一)理想變壓器的特性。(10 分) (二)鐵芯式實際變壓器在特性上,相對於理想變壓器特性的差異及其成因。(10 分) (三)電流變壓器或稱之為比流器(Current Transformer, CT)的功能與使用上需注意的事項。(5 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (三)

電流變壓器或稱之為比流器(Current Transformer, CT)的功能與使用上需注意的事項。(5 分)

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看到比流器(CT),直覺反應兩大重點:1. 它是用來量測大電流並提供隔離的「降流」設備;2. 操作安全鐵律:「二次側絕對不可開路」。答題時分「功能」與「注意事項及原因」條列說明,即可完整拿分。

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【破題】電流變壓器(比流器,CT)係電力系統中用於量測與保護的重要儀器變壓器。 【論述】 一、比流器(CT)之功能:

小題 (一)

理想變壓器的特性。(10 分)

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看到「理想變壓器特性」,應直覺聯想將變壓器的所有「損失與非理想參數」歸零。從電路面(電阻為零)、磁路面(導磁率無限大、漏磁為零)、及鐵芯材料面(無鐵損、無飽和)逐條列出即可。

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【破題】理想變壓器是為了簡化分析而建立的理論模型,其將實際變壓器中所有的損耗與非理想特性忽略。 【論述】 理想變壓器具備下列五項主要特性:

小題 (二)

鐵芯式實際變壓器在特性上,相對於理想變壓器特性的差異及其成因。(10 分)

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本題測驗等效電路的物理意義,應從「材料的非理想性」切入。回想變壓器等效電路模型中的四大元件參數(電阻、漏電抗、激磁電抗、鐵損電阻),並分別對應其產生的物理成因(繞組電阻、漏磁、導磁率有限及鐵芯損耗)進行論述。

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【破題】實際變壓器受限於導線材質與磁路材料的物理極限,存在能量損耗及磁通洩漏,無法如理想變壓器般達成 100% 效率與完美磁耦合。 【論述】 鐵芯式實際變壓器與理想變壓器之主要差異及成因可分為下列四項:

🏷️ 相關主題

變壓器原理、特性、試驗與應用
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