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普考申論題 109年 [電力工程] 電工機械概要

第 一 題

📖 題組:
一台20 kVA、3300 V/220 V、60 Hz之單相變壓器,其開路試驗與短路試驗所獲得的數據如下表: | 試驗類型 | 電壓表讀值(V) | 電流表讀值(A) | 瓦特表讀值(W) | | :--- | :--- | :--- | :--- | | 開路試驗 | 220 | 1.5 | 150 | | 短路試驗 | 115 | 額定值 | 260 | 試求: (一)高壓側之等效電阻與電抗。(10分) (二)激磁電導、激磁導納與激磁電納。(15分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

高壓側之等效電阻與電抗。(10分)

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看到變壓器試驗題目,第一步要區分「開路試驗」與「短路試驗」分別提供哪些參數。短路試驗(SC test)主要測量的是「串聯分支」參數(等效電阻 R 與等效電抗 X)。本題要求「高壓側」的參數,應檢查短路試驗數據是在哪一側進行。題目中短路電壓 115V 遠小於 3300V,且電流為額定值,通常這類數據是從高壓側(HV)量得的。計算步驟應為:1. 計算高壓側額定電流。2. 利用瓦特表讀值求得等效電阻。3. 利用電壓與電流求得等效阻抗 Z。4. 利用畢氏定理求得等效電抗。

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【考點分析】 本題考查變壓器短路試驗(Short Circuit Test)參數計算。重點在於利用短路試驗的功率、電壓、電流數據求出等效串聯阻抗。 【理論/法規依據】

小題 (二)

激磁電導、激磁導納與激磁電納。(15分)

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激磁參數是由「開路試驗」(OC test)求得,代表的是「並聯分支」參數。開路試驗通常在低壓側(LV)進行(因為只需額定電壓即可測得)。題目給出的開路試驗電壓 220V 正好是低壓側額定值。計算時需注意:1. 先求出低壓側的導納。2. 根據功率求出電導。3. 利用導納與電導求出電納。請注意題目是否要求特定側(高壓或低壓),若未註明,通常以測量側為準或換算回高壓側。

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【考點分析】 本題考查變壓器開路試驗(Open Circuit Test)參數計算,涉及激磁導納三角形的關係。 【理論/法規依據】

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