普考申論題
107年
[電力工程] 輸配電學概要
第 一 題
📖 題組：
某工業用戶由 22.8 kV 三相電源供電一等效之電動機負載，電源側短路容量為 100 MVA，三相主變壓器為 750 kVA，電壓為 22.8 kV/ 480 V，電抗為 20%。而等效之電動機負載容量為 750 kVA。
某工業用戶由 22.8 kV 三相電源供電一等效之電動機負載，電源側短路容量為 100 MVA，三相主變壓器為 750 kVA，電壓為 22.8 kV/ 480 V，電抗為 20%。而等效之電動機負載容量為 750 kVA。
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
計算於負載端發生三相短路故障之對稱故障電流成分。（10 分）
思路引導 VIP
- 選擇基準值：建議以變壓器容量 750 kVA 作為 $S_{base}$，480 V 作為二次側 $V_{base}$。
- 計算標么阻抗（p.u.）：分別求出電源側標么電抗 $X_s$（利用短路容量）與變壓器標么電抗 $X_{tr}$。
小題 (二)
說明為何當電力系統發生短路時，其故障電流之時域暫態響應，會形成非對稱故障電流成分？（10 分）
思路引導 VIP
- 從電路學角度切入：電力系統可視為 R-L 串聯電路。
- 分析暫態微分方程：電感元件具有「電流不能瞬間改變」的特性。
小題 (三)
若比較非對稱故障電流成分與對稱故障電流成分，何者較大？（5 分）
思路引導 VIP
- 定義兩者關係：總電流（非對稱）= 對稱成分 + 直流分量。
- 量值分析：直流分量在故障初期加入後，會使峰值增加。