地特四等申論題
110年
[電力工程] 電工機械概要
第 一 題
📖 題組:
某廠牌的雙繞組單相桿上變壓器,規格為: 60 Hz、37.5 kVA、11.4 kV/220V。作開路試驗時,於額定電壓下測得實功率消耗為 Poc=600 W;作短路試驗時,於額定電流下測得實功率消耗為 Psc=550 W。若使用 2 部上述之單相變壓器以 V-V 連接,從三相 11.4 kV 電源供應 220 V 之三相負載。
某廠牌的雙繞組單相桿上變壓器,規格為: 60 Hz、37.5 kVA、11.4 kV/220V。作開路試驗時,於額定電壓下測得實功率消耗為 Poc=600 W;作短路試驗時,於額定電流下測得實功率消耗為 Psc=550 W。若使用 2 部上述之單相變壓器以 V-V 連接,從三相 11.4 kV 電源供應 220 V 之三相負載。
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
繪出電路圖。(5分)
思路引導 VIP
看到 V-V 連接,應聯想到以兩部單相變壓器構成「開三角形(Open-Delta)」接法。繪圖時務必標示出高壓側(11.4 kV)與低壓側(220 V)的三相電源/負載端點、變壓器繞組的連接方式,以及兩部變壓器的共接點(通常設為中間相 B/b)。
小題 (二)
計算此變壓器組的 kVA 容量。(5分)
思路引導 VIP
看到 V-V 接線,應立即聯想到其三相總容量為單部變壓器額定容量的根號 3 倍(√3 倍)。題目給定的開路與短路測試實功率為計算效率或電壓調整率之用,本小題只需取單台容量 37.5 kVA 代入公式 S_V = √3 × S_1φ 即可求得解。
小題 (三)
此變壓器組供應功率因數 0.8 落後的額定負載時,計算其效率。(10分)
思路引導 VIP
看到 V-V 結線,首要想到其總額定容量為單台變壓器的 √3 倍,且在供應額定負載時,兩台變壓器皆流過額定電流。接著釐清開路試驗測得鐵損、短路試驗測得滿載銅損,將兩台的損失加總後,代入效率公式即可求解。