普考申論題
108年
[電力工程] 輸配電學概要
第 一 題
📖 題組：
有一個電力用戶由電力公司三相三線式 22.8 kV 供電給工廠主變壓器 TM（22.8 kV/3.3 kV，Δ/Y 接線），主變壓器二次側分別連結廠內降壓變壓器 TA（3300 V/220 V，Δ/Δ接線）及 TB（3300 V/220/380 V，Δ/Y 接線），其連接的低壓負載如表所示，請回答下列問題：（假設忽略變壓器及線路的電力損失）
有一個電力用戶由電力公司三相三線式 22.8 kV 供電給工廠主變壓器 TM（22.8 kV/3.3 kV，Δ/Y 接線），主變壓器二次側分別連結廠內降壓變壓器 TA（3300 V/220 V，Δ/Δ接線）及 TB（3300 V/220/380 V，Δ/Y 接線），其連接的低壓負載如表所示，請回答下列問題：（假設忽略變壓器及線路的電力損失）
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
繪出本電力用戶的配電系統單線示意圖，並標示各主要設備及負載。（10 分）
思路引導 VIP
這是一個關於配電系統設計與表示的基礎考題。看到題目後，首先要辨識出需繪製單線圖(Single-line Diagram, SLD)。接著應該從電源端(電力公司)開始，依序畫下 22.8kV進線，接著畫出主變壓器TM，並標示其電壓與接線。再由 3.3kV母線分支出兩個降壓變壓器TA與TB，最後在它們的二次側低壓母線上，將表格中的負載分支畫出並標明設備容量。建議花3-4分鐘作圖，保持圖面整潔、邏輯清晰。
小題 (二)
計算 TA與 TB變壓器的總平均負載、最大負載；及所需的、最接近的市售變壓器容量。（5 分）
思路引導 VIP
首先將表格內 TA 和 TB 各自的平均負載、最高負載分別加總。變壓器容量(kVA)需滿足所連接負載的最大需量。因為題目並未提供設備的功率因數，一般的處理方式是假設最大負載之實功數值(kW)即為評估變壓器視在功率(kVA)的下限值。接著，回想實務上常見的三相變壓器標準容量（如 300, 400, 500, 600, 750, 1000 kVA），挑選略大於最大負載的標準容量即可。
小題 (三)
如果全廠的最高需量為 800 kW，則全廠的離散因數（參差因數）為多少？（5 分）
思路引導 VIP
考驗對「參差因數(Diversity Factor)」定義的熟悉度。參差因數 = (各別負載之最大需量總和) / (系統綜合最大需量)。由上一小題已算出 TA 最大需量與 TB 最大需量，兩者相加即為分子；分母則是題目提供的全廠最高需量 800 kW。請記住，參差因數恆大於或等於 1，算出來若小於 1 絕對是公式背反了。
小題 (四)
假設本廠的月平均負載因數為 0.65，則本用戶的 7 月及 8 月的總用電量為多少度電？（5 分）
思路引導 VIP
看到本題，要聯想到「負載因數(Load Factor)」的公式：平均負載 / 最高負載。已知全廠最高負載(800 kW)與負載因數(0.65)，可反推出「平均負載」。接著求用電度數(kWh)，即是將平均負載乘上總時數。需特別注意 7 月與 8 月的天數皆為 31 天，總時間的計算不可算錯。