moea_joint_essay
108年
[電機] 電力系統與電機機械、電磁學
第 二 題
📖 題組：
如【圖 1】所示，假設故障前電壓 Vf = 1.05∠0° pu，故障前負載電流及 Δ-Y 變壓器之相位移忽略不計，三相電力系統其參數值如下所述，請回答下列問題：(計算至小數點後第 4 位，以下四捨五入)（20 分） 同步發電機： G，60 MVA，13.8 kV，X" = 0.15 pu，X2 = 0.18 pu，X0 = 0.05 pu，Xn = 0.01 pu 變壓器： TR1，60 MVA，13.8 kV / 161 kV，XTR1 = 0.1 pu TR2，60 MVA，161 kV / 13.8 kV，XTR2 = 0.1 pu 輸電線路： TL12，161 kV，X1 = X2 = 0.2 pu，X0 = 0.3 pu TL13，161 kV，X1 = X2 = 0.12 pu，X0 = 0.2 pu TL23，161 kV，X1 = X2 = 0.18 pu，X0 = 0.2 pu 感應電動機： IM，60 MVA，13.8 kV，X" = 0.2 pu，X2 = 0.21 pu，X0 = 0.08 pu，Xn = 0.05 pu
如【圖 1】所示，假設故障前電壓 Vf = 1.05∠0° pu，故障前負載電流及 Δ-Y 變壓器之相位移忽略不計，三相電力系統其參數值如下所述，請回答下列問題：(計算至小數點後第 4 位，以下四捨五入)（20 分） 同步發電機： G，60 MVA，13.8 kV，X" = 0.15 pu，X2 = 0.18 pu，X0 = 0.05 pu，Xn = 0.01 pu 變壓器： TR1，60 MVA，13.8 kV / 161 kV，XTR1 = 0.1 pu TR2，60 MVA，161 kV / 13.8 kV，XTR2 = 0.1 pu 輸電線路： TL12，161 kV，X1 = X2 = 0.2 pu，X0 = 0.3 pu TL13，161 kV，X1 = X2 = 0.12 pu，X0 = 0.2 pu TL23，161 kV，X1 = X2 = 0.18 pu，X0 = 0.2 pu 感應電動機： IM，60 MVA，13.8 kV，X" = 0.2 pu，X2 = 0.21 pu，X0 = 0.08 pu，Xn = 0.05 pu
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
若匯流排 4 發生 b、c 相間直接接地故障，請以 pu 表示並計算：
(1)三相之次暫態故障電流（2 分）
(2)中性線故障電流（2 分）
(3)電動機三相分別提供之故障電流（5 分）
(4)輸電線路三相分別提供之故障電流（5 分）
(1)三相之次暫態故障電流（2 分）
(2)中性線故障電流（2 分）
(3)電動機三相分別提供之故障電流（5 分）
(4)輸電線路三相分別提供之故障電流（5 分）
思路引導 VIP
b、c相間直接接地故障為雙線接地故障(LLG)。將匯流排4由戴維寧等效求出該點之正序、負序、零序阻抗。然後將三序網路並聯計算序電流。最後透過對稱分量法轉換回abc相電流及分支電流分配。
小題 (一)
請繪出系統之序網路阻抗圖：
(1)正序網路阻抗圖（2 分）
(2)負序網路阻抗圖（2 分）
(3)零序網路阻抗圖（2 分）
(1)正序網路阻抗圖（2 分）
(2)負序網路阻抗圖（2 分）
(3)零序網路阻抗圖（2 分）
思路引導 VIP
將系統中各元件依據正序、負序、零序阻抗建立等效電路。零序網路需特別注意變壓器接線方式（如Δ-Y接地）與發電機、電動機的中性點接地方式（Xn需乘以3倍）。