海巡三等申論題
114年
[海洋巡護科輪機組] 船用電機與自動控制
第 四 題
交流發電機並聯運轉時，需設有逆功率保護（reverse power protection）裝置，請問在何種狀況下，逆功率保護裝置會啟動？其作動之程序為何？（25 分）
📝 此題為申論題
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看到「逆功率保護」，應直覺聯想到發電機在並聯運轉中「原動機失去動力，導致發電機變成電動機運行（Motoring effect）」的現象。解題時需分兩層次：先點出啟動條件（如燃油中斷、調速器故障），再詳述繼電器偵測、延時防誤動、跳脫斷路器及發布警報的標準作動程序，並適時補充船舶實務上的設定值與保護目的。
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【破題】 交流發電機於並聯運轉時，若其中一部發電機之原動機失去動力，該發電機將自電網吸收實功，轉為「同步電動機」運行並拖動原動機。為避免原動機發生機械損壞，逆功率保護裝置（Reverse Power Relay）便會介入作動。 【論述】
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發電機逆功率保護
💡 保護原動機免受電動機效應損壞，關鍵在偵測實功反轉與延時跳脫。
🔗 逆功率保護作動程序
- 1 偵測判別 — 監測實功反向(P < 0)並達動作閥值。
- 2 啟動延時 — 延遲 2-10 秒以避開併聯暫態或負載波動。
- 3 觸發跳脫 — 延時結束後發送訊號至空氣斷路器(ACB)。
- 4 隔離報警 — 斷路器開斷，機組脫離電網並發出聲光警報。
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🔄 延伸學習：延伸學習：探討原動機於逆功狀態下的損害機制（如汽輪機葉片過熱）。
