高考申論題
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
- 觀察各設備額定容量與電壓，確認皆與系統相符，無需進行基準值 (Base) 轉換，可直接套用圖面給定的標么值。2. 正序與負序電路僅需將各設備電抗串接，注意正序需包含等效電壓源。3. 零序電路為解題核心，須依據接地方式決定迴路通斷：發電機電抗需加上 3 倍中性點接地電抗；變壓器 Δ-Y(接地) 接線在 Δ 側為開路、Y(接地) 側對地導通；電動機 Y 接未接地則為開路。
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
這是一道經典的電力系統非對稱故障計算題。解題關鍵為使用『對稱成份法』，首要任務是分別畫出從故障點看入的正序、負序、零序戴維寧等效電路。必須特別注意變壓器的 Δ-Yg 接法對零序網路的隔離效應（Δ 側斷路，Yg 側短路），以及電動機為無接地 Y 接導致零序開路，這是決定零序等效阻抗 Z0 的核心陷阱。