高考申論題
110年
[電力工程] 電力系統
第 三 題
三、一部 300 MVA、20 kV 的三相發電機，其次暫態電抗為 20%。此發電機經由 64 公里且二端皆有變壓器的輸電線路供電給數台同步電動機，如圖 2 所示的單線圖。所有電動機的額定皆為 13.2 kV，而且以二台等效電動機來表示。電動機 M1的中性點經由電抗接地，而第二台電動機 M2的中性點並未接地。電動機 M1與 M2的額定輸入分別為 200 MVA 與 100 MVA。二台電動機之次暫態電抗 X_d'' = 20%，三相變壓器 T1的額定為 350 MVA，20 kV/230 kV，其漏磁電抗為 10%；變壓器 T2由三個單相變壓器所組成，每一個額定為 127 kV/13.2 kV，100 MVA，漏磁電抗為 10%，輸電線路的串聯電抗為 0.5 Ω/km。假設發電機及電動機的零序電抗為 0.05 標么，發電機及電動機 M1的中性點都有 0.4 Ω 的限流電抗器。輸電線路的零序電抗為 1.5 Ω/km，試繪出此系統的零序網路，以標么表示。選擇發電機的額定為此系統的基準值。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題重點在於計算各元件的零序阻抗標么值，並根據變壓器與發電機/電動機的接地方式判斷零序電流路徑。看到此題，應先選定發電機額定為系統基準值，接著分出三個電壓區域計算基準阻抗。畫零序網路時，切記「Δ接線對外部零序開路，但在內部提供迴路（若有感應）；Y接地則可與大地構成零序通路」，中性點有接地電抗時，需乘上 3 倍再納入零序網路。
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【解題思路】選定發電機額定為基準值並分區計算基準電壓，逐步求得各元件零序標么阻抗；最後依變壓器接線（Δ-Y接）判斷零序隔離區間，繪製最終零序網路。 【詳解】 一、定義系統基準值 (Base)
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