普考申論題
108年
[電力工程] 電工機械概要
第 一 題
某單相變壓器的額定容量為 50 kVA、額定電壓為 2400 V：460 V、頻率為 60 Hz，以額定為基值的等效串聯阻抗為 0.03 + j0.04 標么。變壓器低壓側接負載，負載端電壓為 440 V，實功率為 35 kW，功率因數為 0.8 滯後，計算變壓器高壓側電壓及電壓調整率（voltage regulation）。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 辨識電路模型：本題涉及變壓器的標么值（Per-unit, pu）運算。首先需確立基準值（Base values），包含容量基準 $S_{base}$ 與電壓基準 $V_{base}$。
- 轉換為標么值：將實際的負載參數（電壓 440 V、實功率 35 kW）轉換為該變壓器二次側（低壓側）額定基準下的標么值。注意，此處負載電壓不等於額定電壓。
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【考點分析】 本題考察變壓器的標么系統計算、等效電路分析以及電壓調整率（Voltage Regulation）的定義與計算。重點在於如何正確處理非額定電壓下的標么換算。 【理論/法規依據】
▼ 還有更多解析內容
變壓器標么與壓降計算
💡 透過標么系統計算非額定運轉下的電壓變化量與調整率。
🔗 變壓器電壓調整率計算鏈
- 1 設定基值 — 選定額定 S 與二次側額定 V 為基值
- 2 標么轉換 — 將實際 V, P 轉換為 Vpu, Ppu
- 3 相量計算 — 考量功率因數求 Ipu 並計算 Vp,pu
- 4 求調整率 — 代入 VR 公式求得最終百分比
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🔄 延伸學習：可延伸至最大效率發生時的負載標么值分析。
