地特四等申論題
114年
[電力工程] 輸配電學概要
第 三 題
📖 題組：
有一部500 MVA、23 kV之同步發電機，已知同步發電機次暫態電抗X_d'' = 0.15 p.u.，暫態電抗X_d' = 0.24 p.u.，同步電抗X_d = 1.1 p.u.。發電機以無載且超出 5%額定電壓運轉，若發生三相短路故障於負載側，請問：
有一部500 MVA、23 kV之同步發電機，已知同步發電機次暫態電抗X_d'' = 0.15 p.u.，暫態電抗X_d' = 0.24 p.u.，同步電抗X_d = 1.1 p.u.。發電機以無載且超出 5%額定電壓運轉，若發生三相短路故障於負載側，請問：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
實際之次暫態故障電流多少安培？（10 分）
思路引導 VIP
本題要求計算發生三相短路時的「實際次暫態故障電流 $I_f''$」：
- 故障前無載，且超出額定電壓 5%，表示故障前發電機內部感應電動勢標么值為 $E_g'' = 1.05 \text{ p.u.}$。
小題 (一)
此同步發電機的電流基準值 I_base 為何？（5 分）
思路引導 VIP
本題為三相電力系統標么值（p.u.）與基準值轉換題。三相系統的電流基準值公式為 $I_{base} = \frac{S_{base}}{\sqrt{3} V_{base}}$，其中 $S_{base}$ 為三相額定容量，$V_{base}$ 為線對線額定電壓。計算時需注意單位（MVA 換算成 VA，kV 換算成 V）。
小題 (二)
同步電抗的阻抗為多少歐姆？（10 分）
思路引導 VIP
本題要求將標么值的同步電抗（$X_d = 1.1 \text{ p.u.}$）轉換為實際阻抗值（歐姆 $\Omega$）。
- 先計算阻抗基準值 $Z_{base} = \frac{V_{base}^2}{S_{base}}$。