地特三等申論題
108年
[電力工程] 電力系統
第 一 題
📖 題組:
五、一個額定為三相、三線、345(Y)/34.5(∆) kV、60 MVA、60 Hz 之電力變壓器,採用電力變壓器繞組兩側比流器二次側與差動電驛之適當接線,以達成保護該變壓器之功能。已知該電力變壓器在 34.5 kV 側所採用之比流器具有 1000/5 A 之標準變流比。試求:(每小題 5 分,共 20 分)
五、一個額定為三相、三線、345(Y)/34.5(∆) kV、60 MVA、60 Hz 之電力變壓器,採用電力變壓器繞組兩側比流器二次側與差動電驛之適當接線,以達成保護該變壓器之功能。已知該電力變壓器在 34.5 kV 側所採用之比流器具有 1000/5 A 之標準變流比。試求:(每小題 5 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
電力變壓器運轉在滿載條件下,345/34.5 kV 兩側之繞組電流大小與線電流大小。
思路引導 VIP
本題為三相變壓器基本滿載電流計算。首先利用三相視在功率公式 S = √3 × V_L × I_L 計算出兩側的線電流大小,接著再根據高壓側 Y 接線與低壓側 ∆ 接線的物理特性(Y接:線電流=相電流;∆接:線電流=√3倍相電流),求得繞組電流。
小題 (二)
電力變壓器 345/34.5 kV 兩側比流器二次側之接線方式。
思路引導 VIP
解決變壓器差動保護的 CT 接線問題,首要考量是「相位補償」。因為變壓器 Y-∆ 接線會導致一次側與二次側線電流產生 30 度的相位差,為了抵消此相角差以避免差動電驛誤動作,CT 二次側的接線方式必須與變壓器該側繞組的接線方式相反。
小題 (三)
電力變壓器 345 kV 側採用比流器之變流比。
思路引導 VIP
解決變壓器差動保護問題,首要原則是消除變壓器 Y/Δ 接線造成的相角差,以及平衡兩側進入電驛的電流大小。先依據主變壓器接線決定兩側 CT 的二次側接線方式(Y接配Δ接,Δ接配Y接),再透過已知側的 CT 變比推算進入電驛的電流,最後利用兩側電驛電流相等的條件反推未知側的 CT 變比。
小題 (四)
電力變壓器運轉在半載條件下,345/34.5 kV 兩側比流器二次側之輸出電流大小。
思路引導 VIP
看到此題先計算出變壓器半載時兩側之一次側線電流。接著,留意到變壓器為 Y-Δ 接法,差動保護為消除相位移需將比流器 (CT) 接成相對應的 Δ-Y 接法。利用已知的 34.5 kV 側 CT 變流比算出該側二次側電流,再依據差動電驛的電流平衡條件,反推 345 kV 側 CT 二次繞組的輸出電流大小。