地特四等申論題
111年
[電力工程] 輸配電學概要
第 一 題
📖 題組：
配電線路中常因為用電戶增加，導致線路壓降嚴重，使得用戶端的電表端責任分界點的供電電壓 VS 低於用電設備的額定電壓 VR，對於用電設備的運轉造成不正常的影響，請回答下列的問題：
配電線路中常因為用電戶增加，導致線路壓降嚴重，使得用戶端的電表端責任分界點的供電電壓 VS 低於用電設備的額定電壓 VR，對於用電設備的運轉造成不正常的影響，請回答下列的問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
電壓異常對於下表中用電設備的影響（增加或減少）。（10 分）
| 項目 | VS > (110%) VR | VS < (90%) VR |
| :--- | :--- | :--- |
| 感應電動機滿載轉矩 | | |
| 感應電動機滿載電流 | | |
| 電熱設備的發熱量 | | |
| 電熱設備的壽命 | | |
思路引導 VIP
本題測驗電壓變動對負載特性的影響。解題關鍵在於辨別設備的物理與電路特性：感應電動機的轉矩與「電壓平方」成正比，且滿載時為維持恆定的實功輸出，負載電流與電壓近似成反比；電熱設備為純電阻，發熱功率與「電壓平方」成正比，過高溫將加速材料劣化而縮短壽命。
小題 (二)
如果要將負載端的電壓提升至正常的電壓範圍，則可採行那些策略？試舉出 3 種方法，並說明其可以改善線路電壓降的理由。（15 分）
思路引導 VIP
看到配電線路壓降問題，應立刻聯想到線路電壓降近似公式：ΔV ≈ I(R cosθ + X sinθ)。從公式出發，思考如何透過「減少線路阻抗 (R, X)」、「減少無效電流 (提高功率因數)」或「直接調整電源側電壓」三個方向著手，即可輕鬆推導出對應的改善策略。