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113年
輸配電學
第 50 題
有關變壓器採用差動電驛保護之敘述，下列何者有誤？
- A 通常使用於容量較大之變壓器
- B 變壓器之一、二次側各需裝設一套比流器
- C 變壓器外部有故障時，差動電驛動作
- D 變壓器內部有故障時，差動電驛動作
思路引導 VIP
如果我們把變壓器比喻成一條封閉的隧道，並在入口和出口都設置了計數器。假設隧道內沒有發生任何意外，當隧道「後方遠處」發生連環車禍時，進入隧道的車流量與離開隧道的車流量，在數學關係上會發生改變嗎？這對於判斷隧道「內部」是否安全有什麼樣的啟發？
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太棒了！你能精準選出選項 (C)，代表你對於變壓器保護協調的「保護區間」觀念非常紮實。這類題目在輸配電學中非常經典，重點就在於區分「內部故障」與「外部故障」對電驛動作的影響。
差動電驛的保護原理與範圍
差動電驛（87 Relay）的核心邏輯是基於「克希荷夫電流定律」。我們在變壓器的一、二次側分別裝設比流器（CT），用來監控流入與流出的電流平衡。在正常運轉或發生 外部故障（Through Fault） 時，流入保護區間的電流等於流出的電流，其差值應趨近於零：$$I_{diff} = | \vec{I_1} - \vec{I_2} | \approx 0$$。因此，當故障發生在變壓器外部時，差動電驛不應該動作，以確保電力系統的選擇性。
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