Lecture 06 Voltage drop Meiling CHEN 2005

6.1 有關電壓降之定義 1. 電壓降(Voltage Drop) 2. 最高電壓(Maximum Voltage) 3. 最低電壓(Minimum Voltage) 4. 電壓變動幅度(Voltage Spread) 5. 電壓調整率 6. 標稱電壓(Nominal Voltage) 7. 額定電壓( Rated Voltage ) 8. 供電電壓( Service Voltage ) 9. 用電電壓( Utilization Voltage ) 10.基準電壓( Base Voltage ) Meiling CHEN 2005

受電電壓 218v Taipower 受電電壓 215v 額定電壓 (11.4KV) 責任分界點 供電電壓 (11.2kV) Bus 220V Meiling CHEN 2005

(3) Fluorescent Lamp( ) T5/T8/T9/Hilex(T3管徑) 依電工規則說明，供應電燈、電力、電熱或該等混合負載之低壓分路，其電壓降不得超過該分路標稱電壓百分之三。分路前尚有幹線者，幹線電壓降不得超過百分之二。 電壓降對用電設備之影響 (1) Motor( ) (2) Lamp( ) (3) Fluorescent Lamp( ) T5/T8/T9/Hilex(T3管徑) Meiling CHEN 2005

(4) Mercury Lamp( ) 無法啟動 (5) Heater ( ) (6) Capacitor ( ) (6) Magnetic coil ( ) Magnetic force  Meiling CHEN 2005

電壓降(Voltage Drop):線路壓降 電壓閃爍(Voltage Flicker):負載變動 電壓變動: 電壓降(Voltage Drop):線路壓降 電壓閃爍(Voltage Flicker):負載變動 Single phase system Meiling CHEN 2005

Line voltage drop 34W phase voltage drop 34W line voltage drop 線路壓降百分比: Meiling CHEN 2005

Example 三相75HP電動機，電壓為220V，功率因數0.8，使用導線線徑100mm2，長度100m，按金屬管配線，導線的阻抗為(0.195＋j0.114)Ω/Km，試(a)計算其電壓降，如果使用相同的電線，(b)電壓改為380V，則電壓降為何？ (a) Meiling CHEN 2005

(b) 另法: 提高電源電壓可以改善線路壓降 Meiling CHEN 2005

提高電源電壓 改善功率因數 換粗一點的導線 改善線路壓降的方法: 上例中若將導線換為導線線徑125mm2導線的阻抗為(0..150＋j0.113)Ω/Km 則e%=2.9% Meiling CHEN 2005

變壓器電壓降計算: 負載電流變化比 其中 KVAL：變壓器的負載。 KVAT：變壓器的額定容量。 R% ：變壓器的百分電阻。 X% ：變壓器的百分電抗。 Example 某變壓器容量為1000KVA，阻抗(1.6+j5.5)%，變壓比為1l.95KV/230V，實際負載為750KVA，P.F.=0.8，若一次電壓保持11.95KV，試計算其電壓降及二次側電壓。 Meiling CHEN 2005

大型電動機之啟動電流約為其額定電流之6~8倍，此啟動電流亦會引起電壓突降 Example 某工廠的自備變電所，主變壓器為5000KVA，變壓器電抗為5.0%，69KV側之短路容量為1500MVA，2000HP電動機的電抗為16%，試計算該電動機啟動時出電源側及二次側所引起的電壓降百分率各為多少? Meiling CHEN 2005

上例之標么阻抗圖: 電源側所引起的電壓降百分率: 二次側所引起的電壓降百分率: Meiling CHEN 2005

電壓閃爍(Voltage Flicker)    1.煉鋼用電弧爐。   2.軋鋼電動機。 3.換向器負載。 4.電焊機。 5.碎石機用電動機。 目前我國暫訂標準為每秒變化10次，閃爍電壓變動率最大容許值為1.5%(日本為1~1.5%，美國為0.5~1.0%)。若超過最大容許值時，必需設法降低其閃爍電壓變動率至規定容許值以下。 Meiling CHEN 2005

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線路上通常R<<X 改善閃爍電壓變動率可由Q值下手 Meiling CHEN 2005

利用緩衝電抗器與變動負載串聯，藉電抗器之限流作用改善閃爍電壓。 改善閃爍電壓變動率 以專線單獨供電 提高供電電壓 增加短路容量 利用並聯同步調相機降低Q值。 在線路上串聯電容器以降低X值及Q值。 變動負載並聯電容器組。 利用緩衝電抗器與變動負載串聯，藉電抗器之限流作用改善閃爍電壓。 Meiling CHEN 2005

變動負載 變動負載 lamp 抗流圈 變動負載 lamp Meiling CHEN 2005

與計算電動機啟動時電壓突降的方法相同(用標么值) 電壓閃爍計算 與計算電動機啟動時電壓突降的方法相同(用標么值) Example 某一30噸電弧爐配電如下求電弧爐投入後69kV側匯流排之電壓閃爍變動率? Main Tr Test point 電弧爐 Meiling CHEN 2005

上例之標么阻抗圖: 串聯電容: Meiling CHEN 2005