普考申論題
114年
[電力工程] 電工機械概要
第 一 題
📖 題組：
三、一部三相、六極、50 kVA、220 V（線電壓）、60 Hz，Y 接之同步發電機進行試驗，其相關數據如下： 開路試驗：激磁電流=2.8 A 時，線電壓=220 V 短路試驗：激磁電流=2.3 A 時，電樞電流=122 A 激磁電流=2.8 A 時，電樞電流=150 A 此外由氣隙線得知：激磁電流=2.3 A 時，線電壓=205 V，試求： (一)每相的未飽和阻抗。（15 分） (二)短路比。（10 分）
三、一部三相、六極、50 kVA、220 V（線電壓）、60 Hz，Y 接之同步發電機進行試驗，其相關數據如下： 開路試驗：激磁電流=2.8 A 時，線電壓=220 V 短路試驗：激磁電流=2.3 A 時，電樞電流=122 A 激磁電流=2.8 A 時，電樞電流=150 A 此外由氣隙線得知：激磁電流=2.3 A 時，線電壓=205 V，試求： (一)每相的未飽和阻抗。（15 分） (二)短路比。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
每相的未飽和阻抗。（15 分）
思路引導 VIP
未飽和同步阻抗的計算關鍵在於使用「氣隙線（未飽和）的開路電壓」與「同一個激磁電流下的短路電流」來求商。因系統為Y接，需注意將線電壓換算為相電壓，再除以相電流（即短路電流）得出每相阻抗。
小題 (二)
短路比。（10 分）
思路引導 VIP
首先利用視在功率與線電壓計算出發電機的額定電樞電流。接著根據短路比（SCR）的物理定義：『產生額定開路電壓所需激磁電流下所對應的短路電流』與『額定電樞電流』之比值，直接代入題目已給定之實驗數據即可求得結果。
同步發電機特性試驗
💡 利用開路與短路試驗數據計算同步阻抗與短路比之參數分析。
| 比較維度 | 未飽和同步阻抗 | VS | 飽和同步阻抗 |
|---|---|---|---|
| 電壓數據來源 | 氣隙線 (Air-gap Line) | — | 開路特性曲線 (OCC) |
| 阻抗值大小 | 較大且固定 | — | 較小且隨激磁變化 |
| 物理特性 | 忽略鐵心飽和效應 | — | 反映實際飽和狀態 |
💬未飽和阻抗用於理論線性分析，飽和阻抗則貼近發電機實際運轉特性。
