高考申論題 112年 [電力工程] 電力系統

第一題

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

電力系統做單線圖時常使用標么值(p.u.)來表示,最大之原因為何?(5分)

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看到標么值(p.u.)的考題，首要聯想到電力系統中存在大量的「變壓器」。答題核心必須點出標么值能「消除不同電壓等級的影響」，並可補充消去三相根號3、設備阻抗落於固定區間等優點以確保拿滿5分。

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電力系統單線圖使用標么值 (p.u.) 的最大原因在於「消除變壓器匝數比（不同電壓等級）造成的計算複雜度」。詳細原因與特徵包含： (1) 免除不同電壓區段的阻抗折算：只要依變壓器匝數比適當設定各區間的基準電壓 (Base Voltage)，變壓器的理想匝數比在標么系統中即為 1:1。此舉可將包含多種電壓等級的龐大電力系統，簡化為無變壓器的單一等效網路。

小題 (二)

在三相電路中設定基底時,最佳之指定基底為那兩項變數?(請說明是單相或三相,線或相)(10分)

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考生看到此題應聯想到標么值 (Per Unit) 系統的建立原則。由於電力設備（發電機、變壓器等）的銘牌通常標示額定「三相容量」與「線間電壓」，因此直接選定這兩者作為基底變數，能省去換算單相與相電壓的麻煩，最能簡化系統計算。

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【破題】在三相電力系統中建立標么值（Per-Unit）系統時，最佳的指定基底為「三相視在功率基底」與「線對線電壓基底」。【論述】一、最佳指定基底變數

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