民國115年 高考三級 電力工程 電力系統
第5題
圖5 為一個三相電力變壓器的差動電驛規劃接線配置，其中標示出變壓 器的接線方式與極性、比流器的極性，與虛線方塊標示之差動電驛的作 動（Op）與抑制（R）線圈。假…
題目
圖5 為一個三相電力變壓器的差動電驛規劃接線配置，其中標示出變壓 器的接線方式與極性、比流器的極性，與虛線方塊標示之差動電驛的作 動（Op）與抑制（R）線圈。假設比流器的電流比與變壓器能完全匹配， 不需輔助比流器。 請完成此差動電驛接線。（10 分） 分別說明變壓器外部與內部發生三相短路事故時，差動電驛如何作 動。（10 分） R R Op R R R R Op Op a b c ai bi ci a' b' c' a'i b'i c'i 電 源 側 負 載 側 圖5
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、接線基本原則：變壓器為 Y-Δ 接，兩側電流存在 30° 相位移，且零序電流不得流入差動迴路。故比流器（CT）二次側須採「Y 側接成 Δ、Δ 側接成 Y」之補償接法，使兩側電流在電驛內同相；本題 CT 電流比與變壓器完全匹配，不需輔助比流器（interposing CT），亦不需再作匝比補償。
- 二、完成接線之方式：電源側（Δ 側）三具 CT 二次端 ai、bi、ci 接成 Y，三相同名端共接為一中性點且該中性點不接地，以避免零序電流分流；負載側（Y 側）三具 CT 二次端 a'i、b'i、c'i 接成 Δ 閉環（a'-b'、b'-c'、c'-a' 依序串接）。兩組補償後之同相電流分別引至該相之 Op 線圈，R 線圈則跨接於各相迴路兩端形成制動繞組；所有 CT 之極性點（P1／同名端）均須朝向變壓器側。
- 三、外部三相短路之動作：穿越性故障電流由電源側流入、負載側流出，兩側二次電流在補償後大小相等、方向相反，於 Op 線圈內互相抵消，僅殘留 CT 誤差、飽和及變壓器分接頭偏差造成之少量不平衡電流；同時 R 線圈通過大電流產生強制動，動作量遠低於制動特性曲線，電驛保持不動作，可確保選擇性。
- 四、內部三相短路之動作：故障電流僅由電源側（或兩側同時但不平衡）流入故障點，兩側二次電流無法抵消，Op 線圈通過等於兩側電流相量和之動作電流；此時制動量相對不足，動作量超過電驛之百分比差動特性即瞬时跳脫，隔離故障變壓器。
- 五、施工查核重點：確認 Δ 環路內任一端子不得開路（開路將使 CT 二次感應高壓）、Y 接中性點不得接地、極性點方向一致；並以負載電流測試法驗證：加入額定負載電流時 Op 線圈電流應接近零、R 線圈電流約等於負載電流，以確認接線正確。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。