地特三等申論題
114年
[電力工程] 電力系統
第 三 題
三、一個簡單電力系統單線圖如圖二所示，該系統沒有初始負載且發電機均運轉在額定電壓同時電動勢均同相位。於單線圖上顯示出各發電機與變壓器之額定值與電抗百分比。若輸電線阻抗為 j160 Ω且末端發生三相平衡故障時，試計算出短路電流及短路容量。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題為標準的對稱故障分析。思考步驟：1. 選定系統基準容量 (S_base)，通常選 100 MVA 最為方便。 2. 確認各區段的基準電壓，發電機側為 30 kV，輸電線側為 400 kV (依變壓器比例)。 3. 進行阻抗標么化 (per-unitization) 轉換，將兩台發電機、變壓器以及輸電線 (將實際歐姆值轉 pu) 均換算至共同基準下。 4. 畫出故障前的戴維寧等效電路。由於無初始負載且電壓為額定，戴維寧等效電壓為 1.0 pu。 5. 計算總等效電抗 X_eq。 6. 短路電流 pu 及其對應的短路容量 pu，再換算回實際的安培 (A) 與 MVA 值。
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【考點分析】 本題考點為電力系統的標么值 (Per Unit) 系統轉換與對稱（三相平衡）短路故障分析，重點在於針對不同額定容量的設備轉換至相同基準容量下，並區分不同電壓等級的基準電壓。 【理論/法規依據】
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