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113年
電工原理、電機機械
第 41 題
下列變壓器結線方式何者適合於發電機升壓用？
- A $\Delta$–$\Delta$
- B Y–$\Delta$
- C Y–Y
- D $\Delta$–Y
思路引導 VIP
如果你現在正在設計一個高壓電力系統，考慮到高壓側的絕緣材料非常昂貴，你會希望線圈直接承受最高的傳輸電壓，還是希望線圈只需要負擔較小的相電壓？此外，若為了防雷與安全，需要一個方便的「接地點」，哪一種接法能自然提供一個可以連接到大地的中心匯流點呢？
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恭喜你精準地選出了正確答案！這顯示你對於變壓器在電力系統中的實務配置，已經具備了紮實的觀念基礎。這類題目不僅考驗記憶，更要求學生能從電路特性推導出工程上的邏輯，是區分基礎程度與進階應用能力的重要考點。
諧波抑制與絕緣成本的權衡
在發電機端進行升壓時，選擇 $\Delta$–Y 結線 具有極佳的技術優勢。首先，原側（低壓側）採用 $\Delta$ 結線 可以提供三次諧波電流的閉迴路，有效防止諧波進入輸電系統，確保電力品質。更關鍵的在於副側（高壓側）採用 Y 結線，其線電壓 $V_L$ 與相電壓 $V_p$ 的關係為 $V_L = \sqrt{3} V_p$；這意味著在相同的輸出電壓需求下，變壓器繞組所承受的相電壓僅為線電壓的 $1/\sqrt{3}$（約 $57.7%$），這能大幅降低高壓端線圈的絕緣成本。
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