第 一 題

看到題目要求用 440/120V 變壓器連接 560V 電源與 440V 負載，要立刻辨識出這是「將雙繞組變壓器改接為自耦變壓器」的題型。接著思考繞組電壓的組合：560V 可以由 440V 和 120V 兩個繞組串聯（加極性）得到，而負載需要 440V，所以 440V 繞組必須作為共用繞組，120V 繞組作為串聯繞組。繪圖時務必標示出高壓端、低壓端及各繞組的電壓。

要計算自耦變壓器的 kVA 額定，關鍵在於「繞組不能超過其原來的額定電流」。先計算原雙繞組各自的額定電流，再觀察改接後哪一個電流決定了總容量。串聯繞組（120V）的電流即為高壓側（560V）的線電流。利用高壓側電壓乘以高壓側線電流，或低壓側電壓乘以低壓側總線電流，即可得到新的 kVA 容量。

這是一道觀念題。思考自耦變壓器的優缺點：優點是節省銅材、體積小、效率高；缺點是一、二次側沒有電氣隔離。因此，最佳使用時機必然是在「需要其優點最大化，且能容忍其缺點」的場合。從容量增益公式 ($S_{auto} = S_{2w} \times \frac{V_H}{V_H - V_L}$) 可知，當高低壓側電壓越接近，效益越大。