高考申論題
109年
[電力工程] 電機機械
第 一 題
下圖為一部額定60 Hz、220 V/110 V、440 kVA 電力變壓器之結構示意圖。其中，N1為高壓側繞組，N2為低壓側繞組。此變壓器從低壓側經開路測試得電流2.4 A。若要將此變壓器作為電感使用，則應如何連接可得最大電感值？並說明此電感在不飽和的情況下，可承載之最大電流為何？（25分）
📝 此題為申論題
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本題測驗變壓器的等效磁路與電感特性。看到『求最大電感值』，應立即聯想到電感量與匝數的平方成正比（L ∝ N²），因此需將高、低壓繞組作『串聯相加』連接以最大化總匝數；看到『不飽和情況下的最大電流』，應利用開路測試求出達到額定磁通（即飽和臨界點）所需的額定磁動勢（MMF = N×I），並令串聯後的總磁動勢等於此值來推導電流。
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【解題關鍵】變壓器之等效電感值與繞組總匝數的平方成正比，故求最大電感需採「極性相加之串聯」；避免鐵心飽和的條件為：運轉時的總磁動勢（MMF）不得超過額定激磁磁動勢。 【解答】 計算：
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