Q97.
有一10kVA,2000/200V,60Hz 之雙繞組變壓器,分別在低壓側作開路實驗及在高壓側作短路實驗得如下的數據:變壓器線圈換算至低壓側的等值阻抗為
變壓器裝修 · 丙級 · 檢驗 · Q97
難易度分析
3 / 5
本題需要將實驗測得的數值進行多步驟計算,包含先求出高壓側等值阻抗,再利用變壓比的平方關係換算至低壓側。由於過程涉及公式應用且選項中包含未經換算的原始數值等干擾項,增加了計算與判斷的複雜度。
正確答案:③0.15Ω
③ 0.15Ω:0.15Ω 為正確答案。由短路實驗數據可求得高壓側等值阻抗 Z_eq(HV) = V_sc / I_sc,再經阻抗換算公式 Z_eq(LV) = Z_eq(HV) × (V_LV/V_HV)² = Z_eq(HV) × (200/2000)² = Z_eq(HV) × 0.01,代入圖中數據計算後即得 0.15Ω。
錯誤選項解析
- ① 0.09Ω:0.09Ω 的數值偏低,可能是誤將短路實驗數據直接代入而未考慮阻抗換算至低壓側的變壓比平方關係所致。正確計算需將高壓側短路實驗測得之阻抗乘以 (N₂/N₁)² 換算至低壓側。
- ② 0.12Ω:0.12Ω 為接近但不正確的數值,可能源於變壓比計算錯誤或短路阻抗換算時未精確使用匝數比平方。應確認變壓比 a = 2000/200 = 10,換算係數為 1/a² = 0.01。
- ④ 15Ω:15Ω 明顯過大,此數值可能為未進行阻抗換算而直接使用高壓側等值阻抗的結果。題目要求換算至低壓側,必須乘以變壓比平方的倒數 (1/100),故 15Ω 應修正為 0.15Ω。
Learning Tip
"本題核心考點為變壓器阻抗換算與短路實驗數據應用。切記:阻抗從高壓側換算至低壓側需乘以 (V_LV/V_HV)²,反之則乘以 (V_HV/V_LV)²。常考陷阱為混淆開路實驗(求激磁迴路參數 R_c、X_m)與短路實驗(求等值串聯阻抗 R_eq、X_eq)的用途差異,實務上短路實驗用於計算電壓調整率與短路電流,為變壓器保護設計之關鍵依據。"
學員答題分佈
①0.09Ω0%
②0.12Ω0%
③0.15Ω0%
④15Ω0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!
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有一10kVA,2000/200V,60Hz 之雙繞組變壓器,分別在低壓側作開路實驗及在高壓側作短路實驗得如下的數據:則變壓器線圈換算至高壓側的等值電阻為
有一10kVA,2000/200V,60Hz 之雙繞組變壓器,分別在低壓側作開路實驗及在高壓側作短路實驗得如下的數據:則x 的值為
有一雙繞組變壓器,在低壓側作短路實驗得知換算至低壓側的等值阻抗為0.15Ω,換算至低壓側的等值電阻為0.09Ω,則變壓器線圈換算至低壓側的等值電抗為