高考申論題
111年
[電力工程] 電力系統
第 一 題
📖 題組：
在電力系統中，常用的過電流保護電驛有以下四種，請繪出此四種過電流保護電驛的基本接線方塊圖與動作公式，並說明其過電流保護電驛的典型保護應用：（每小題 5 分，共 20 分）
在電力系統中，常用的過電流保護電驛有以下四種，請繪出此四種過電流保護電驛的基本接線方塊圖與動作公式，並說明其過電流保護電驛的典型保護應用：（每小題 5 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
瞬時／延時過電流電驛（ANSI 保護代碼 50/51）。
思路引導 VIP
- 區分功能：50 是瞬時（無人為延遲），51 是延時（反時限特性）。
- 公式：反時限公式 $t = TD \times [A/(M^C - 1) + B]$，其中 M 為電流倍數。
小題 (二)
差動電驛（ANSI 保護代碼 87）。
思路引導 VIP
- 核心原理：克希荷夫電流定律 (KCL)。流入等於流出。
- 動作條件：$|I_{in} - I_{out}| > K |I_{in} + I_{out}|/2$ (比例差動)。
小題 (三)
方向性過電流電驛（ANSI 保護代碼 67）。
思路引導 VIP
- 核心需求：在環狀系統或雙端供電系統中，必須知道電流方向才能判斷故障點。
- 原理：利用電壓作為參考基準 (Polarizing quantity)，判斷電流向量與電壓向量的夾角。
小題 (四)
測距電驛（ANSI 保護代碼 21）。
思路引導 VIP
- 核心原理：測量 V/I 得到阻抗。由於線路阻抗與長度成正比，故可得知故障距離。
- 圖形：R-X 圖上的動作區（圓形 Mho 或四邊形）。