地特四等申論題
109年
[電力工程] 輸配電學概要
第 一 題
📖 題組：
一鋼鐵工廠有一50 MVA、13.8 kV、60 Hz 三相同步發電機， Xd'' = 0.15 標么，經由一50 MVA、13.8/6.9 kV，漏磁電抗為0.1標么之變壓器，連接至4台額定與型號相同的電動機，每一電動機之次暫態電抗 Xd'' = 0.2 標么，其額定值為5 MVA 與6.9 kV，如下圖所示。假設於 P 點發生三相短路故障，且故障時的線電壓為6.9 kV，共同伏安基準值為50 MVA，試求： ㈠次暫態故障電流。（15分） ㈡流經斷路器 A 的次暫態故障電流。（10分）
一鋼鐵工廠有一50 MVA、13.8 kV、60 Hz 三相同步發電機， Xd'' = 0.15 標么，經由一50 MVA、13.8/6.9 kV，漏磁電抗為0.1標么之變壓器，連接至4台額定與型號相同的電動機，每一電動機之次暫態電抗 Xd'' = 0.2 標么，其額定值為5 MVA 與6.9 kV，如下圖所示。假設於 P 點發生三相短路故障，且故障時的線電壓為6.9 kV，共同伏安基準值為50 MVA，試求： ㈠次暫態故障電流。（15分） ㈡流經斷路器 A 的次暫態故障電流。（10分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
次暫態故障電流。（15分）
思路引導 VIP
面對三相短路故障計算，首先需將所有設備的電抗依據「共同基準容量（50 MVA）與電壓」轉換為統一的標么值。接著，繪製等效電路並利用戴維寧定理計算故障點的等效導納與短路電流標么值，最後乘上該匯流排側的基準電流即為所求。
小題 (二)
流經斷路器 A 的次暫態故障電流。（10分）
思路引導 VIP
本題重點在於將各元件的電抗轉換至共同基準（50 MVA, 6.9 kV）求出標么值，並釐清故障點 P 的位置。流經斷路器 A 的電流是由匯流排流向故障點，即發電機與其他 3 台正常運轉的電動機所提供電流之總和，不包含發生故障之該台電動機本身的倒灌電流。