高考申論題
111年
[電力工程] 電力系統
第 一 題
📖 題組：
圖 2 為一個三相電力系統單線圖，各設備的正、負、零相序電抗標么（pu）值與基準（Base）值已標示於圖上。假設在匯流排 4 的 b-c 相發生完全雙線短路接地（2LG）事故，事故前故障相的電壓為 1.0 pu，變壓器的正、負、零相序電抗值假設相等，且變壓器相位移不予考慮。（每小題 10 分，共 20 分）
圖 2 為一個三相電力系統單線圖，各設備的正、負、零相序電抗標么（pu）值與基準（Base）值已標示於圖上。假設在匯流排 4 的 b-c 相發生完全雙線短路接地（2LG）事故，事故前故障相的電壓為 1.0 pu，變壓器的正、負、零相序電抗值假設相等，且變壓器相位移不予考慮。（每小題 10 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
繪出圖 2 系統的正、負、零序電路。
思路引導 VIP
看到此題，首先應檢查各設備的容量與電壓額定是否與系統基準 (100MVA, 各區段電壓) 一致，確認是否需進行標么阻抗轉換。接著，正序及負序網路依序串聯各元件阻抗（正序需含發電機電壓源）；零序網路的重點在於根據發電機接地電抗（需乘以3）以及變壓器接線方式（Δ側對外開路、Y無接地對外開路）正確決定電路的連通與斷開點。
小題 (二)
以圖 2 相序電路組合，計算此事故流入地面故障電流的標么值與實際值。
思路引導 VIP
拿到此題，首先應建立系統的正、負、零相序等效網路。解題關鍵在於觀察變壓器 Tr2 的接線方式，其靠 Bus 4 側為 Δ 接線，將阻斷零序電流流向左側系統，因此 Bus 4 的等效零序阻抗僅由右側發電機 G2 決定。接著利用雙線短路接地 (2LG) 故障的相序公式求出零序電流標么值，最後乘上故障點的基準電流即為實際值。