地特三等申論題
113年
[電力工程] 電力系統
第 一 題
📖 題組：
圖二為一個平衡三相電力系統單線圖，圖中發電機經變壓器供電至電動機，各設備的電抗標么值為以設備本身額定為基準（base）值計算而得，已標示於圖上，變壓器的正、負、零相序電抗值假設相等。假設在變壓器二次側 F 位置的 a 相發生完全單相接地（SLG）事故，事故前故障相的電壓為 1.0 標么，忽略事故前電力潮流，且變壓器相位移不予考慮。（每小題 10 分，共 20 分）
圖二為一個平衡三相電力系統單線圖，圖中發電機經變壓器供電至電動機，各設備的電抗標么值為以設備本身額定為基準（base）值計算而得，已標示於圖上，變壓器的正、負、零相序電抗值假設相等。假設在變壓器二次側 F 位置的 a 相發生完全單相接地（SLG）事故，事故前故障相的電壓為 1.0 標么，忽略事故前電力潮流，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)
繪出圖二系統的正、負、零序電路。
思路引導 VIP
看到這題，首先確認各設備額定與系統電壓等級是否一致，以決定是否需要進行阻抗基準換算。接著，正負序電路只需依序串聯阻抗，重點與易錯點在於「零序網路」的建構：必須根據變壓器 Δ-Yg 接線及電動機 Y 不接地（中性點懸空）的特性，正確畫出零序電路中的開路與接地連接。
小題 (二)
以圖二相序電路組合，計算此接地故障電流的標么值與實際值。
思路引導 VIP
本題重點在於建立從故障點看入的正、負、零相序戴維寧等效阻抗網路。考生應特別注意判別干擾項：變壓器一次側為 Δ 接線會隔離發電機端的零序網路，二次側為 Y 接地則提供零序路徑；而電動機因中性點未接地導致零序網路開路。最後代入單相接地故障公式計算標么值並轉換為實際值即可。
三相系統序網路繪製
💡 依據設備接線方式及中性點接地阻抗，建立對應的正、負、零序網路。
- 正序網路須包含發電機與電動機電動勢，負序與零序網路則無電源。
- 零序網路結構受變壓器接線影響：Δ側必斷開，Yg側與參考點導通。
- 旋轉電機之接地阻抗計入零序電路時，必須乘以3倍（3Xn）。
- 不接地之Y接設備（如本題電動機），其零序阻抗等效為開路。
