高考申論題
114年
[電力工程] 電機機械
第 一 題
📖 題組:
一配電變壓器的規格 100 kVA,6900/220 V,其參考至一次側的阻抗為 30+j100Ω,激磁分路上元件參考至一次側數值為 R_c=110kΩ, X_m=25 kΩ,試求:(每小題10分,共20分)
一配電變壓器的規格 100 kVA,6900/220 V,其參考至一次側的阻抗為 30+j100Ω,激磁分路上元件參考至一次側數值為 R_c=110kΩ, X_m=25 kΩ,試求:(每小題10分,共20分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
當一次側電壓為6800V且負載阻抗 Z_L=2+j0.7Ω時,變壓器的二次側電壓為何?
思路引導 VIP
面對變壓器負載電壓計算,應立刻聯想「等效電路模型」與「一次側/二次側阻抗轉換」。在此近似等效電路中,激磁分路併聯於電源端不影響串聯迴路的壓降,因此可忽略激磁參數。將一次側電壓與阻抗轉換至二次側(或反之),再利用分壓定理即可精確求得實際二次側電壓。
小題 (二)
如果中負載改為-j3Ω時,變壓器的二次側電壓為何?
思路引導 VIP
本題測驗變壓器等效電路與負載效應。看到此題,首先應決定將所有阻抗參考至同一側(建議將一次側等效阻抗參考至二次側,以便直觀求取 V_2)。其次,注意到負載為純電容性(-j3Ω),預期會產生「電壓升(Voltage Rise)」現象。此外,由於一次側外加電壓視為理想額定值,並聯的激磁分路(Rc, Xm)不影響串聯壓降,故在計算二次側負載電壓時可將其忽略,利用分壓定理即可精確求解。