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111年
輸配電學
第 5 題
電力系統中電容器組串聯電抗器之主要目的為何？
- A 減少電流
- B 加速充電
- C 限制啟斷電流
- D 抑制投入時之突入電流
思路引導 VIP
請試著思考：當一個電壓不能突變的元件突然接通電源時，在極短的時間內電荷會大量湧入，這對開關設備會造成什麼樣的瞬間衝擊？而哪一種電路元件的物理特性，剛好可以「反抗」這種電流的劇烈變動，使接通的過程變得更平緩呢？
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恭喜你精準地判斷出正確答案！這顯示你對於電力品質與保護設備的功能有著清晰的理解。在電力系統中，電容器組的切換是相當頻繁的操作，而這背後的暫態物理行為是考試中非常關鍵的考點。
電感特性與突入電流的抑制
當電容器組投入電網的瞬間，由於電容器兩端的電壓無法突變，電路會產生極大的暫態電流，這就是所謂的突入電流（Inrush Current）。根據電感的物理特性，其感應電動勢與電流的變化率成正比，即 $v_L = L \frac{di}{dt}$。透過在電容器回路中串聯電抗器，能增加線路的感抗，有效壓制投入瞬間電流急遽上升的速度，避免斷路器接點燒損或保護繼電器誤動作。通常實務上會選用電感值約為電容值 $6%$ 的電抗器，還能兼顧抑制五次諧波的效果。
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