普考申論題
109年
[電力工程] 輸配電學概要
第 四 題
請求出圖2差動電驛k = 0.1之正確跳脫條件，（10分）以及斜率m1、m2值？（10分）
圖2 差動電驛閉鎖區及跳脫區
I1
I2
斜率m2
閉鎖區
跳脫區
k=0.1
斜率m1
跳脫區
圖2 差動電驛閉鎖區及跳脫區
I1
I2
斜率m2
閉鎖區
跳脫區
k=0.1
斜率m1
跳脫區
📝 此題為申論題
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本題考查比率差動電驛（Percentage Differential Relay）之動作特性。解題關鍵在於寫出動作電流（|I1 - I2|）與抑制電流（通常取平均值 (I1+I2)/2）之關係式，並利用跳脫邊界條件，分別在 I1 > I2 及 I2 > I1 的情況下，推導出兩條斜率線的方程式。
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【解題關鍵】比率差動電驛之跳脫條件為：動作電流大於抑制電流乘上比率設定值（k）。一般學理上抑制電流多定義為兩側電流之平均值。 【解答】 一、 正確跳脫條件
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比率差動電驛分析
💡 利用電流差值與平均值的比率判斷是否發生內部故障並跳脫。
- 定義動作電流 $I_d = |I_1 - I_2|$ 代表故障造成的電流不平衡量。
- 抑制電流採標準平均值定義 $I_r = (I_1 + I_2)/2$ 以防誤動。
- 跳脫準則為 $I_d > k \cdot I_r$，由此方程式建立保護特性邊界。
- 邊界斜率需依據絕對值正負分區討論，推導出 $m_1$ 與 $m_2$ 兩射線。
