高考申論題
115年
[電力工程] 電力系統
第 一 題
📖 題組：
圖 3 為一個三相輸電系統單線圖，各設備的正、負、零相序電抗標么值均以升壓變壓器 T1 的額定為基準（Base）值，並標示於圖 3。假設在匯流排(3)出口的 a 相發生完全單線接地（SLG）事故，事故前故障相的電壓為 1.0 標么，變壓器的正、負、零相序電抗值假設相等，且變壓器相位移不予考慮。
圖 3 為一個三相輸電系統單線圖，各設備的正、負、零相序電抗標么值均以升壓變壓器 T1 的額定為基準（Base）值，並標示於圖 3。假設在匯流排(3)出口的 a 相發生完全單線接地（SLG）事故，事故前故障相的電壓為 1.0 標么，變壓器的正、負、零相序電抗值假設相等，且變壓器相位移不予考慮。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
繪出此輸電系統的正、負、零相序電路。（10 分）
思路引導 VIP
本題考查對稱分量法（Symmetrical Components）中的相序電路繪製。解題步驟：
- 正序電路（Positive-sequence network）：包含發電機的主動電壓源 $E_g = 1.0\text{ pu}$，發電機正序電抗 $X_{1,g} = 0.2\text{ pu}$，變壓器 $X_{1,T} = 0.1\text{ pu}$，以及輸電線正序電抗 $X_{1,line} = 0.2\text{ pu}$。所有元件串聯連接至故障點（匯流排 3）。
小題 (二)
由相序電路組合，計算此完全單線接地事故電流的標么值與實際值。（10 分）
思路引導 VIP
本題計算完全單線接地（SLG）故障電流：
- 確定相序電路連接方式：單線接地故障在對稱分量法中，其正、負、零序電路為串聯連接。
三相系統序網路分析
💡 利用對稱分量法將不對稱故障系統拆解為序網路進行分析。
🔗 不對稱故障序網路建構流程
- 1 標么化阻抗 — 將發電機、變壓器與線路阻抗轉換至相同基準值。
- 2 正負序建模 — 正序含內電壓源，負序移除電源，其餘路徑結構相同。
- 3 零序網路判定 — 依變壓器接法(Δ-Yg)與中性點接地(3Xn)決定路徑。
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🔄 延伸學習：延伸學習：不同故障類型（如 SLG, LL, DLG）決定了序網路間的串並聯組合。
