Lecture 00 什麼是配電設計? NUUEE Meiling CHEN.

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1 Lecture 00 什麼是配電設計? NUUEE Meiling CHEN

2 A1: 配電設計在建築設計案的定位? 討論議題 B1: 失敗的配電設計對建築的影響? NUUEE Meiling CHEN

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5 討論議題 A2: 學習配電設計你需要什麼基礎? B2: 學習配電設計你預期要學會什麼? NUU Meiling CHEN

6  Why 學習配電設計: 新建物之用電設計與用電申請。 舊用電戶之用電評估與改善計劃。
配電設計的新紀元—智慧型電網(Smart Grid) 智慧型建築標章。 配合能源政策增加節能用電設計。 建築師與電機技師人數比例約為10:1 需要越來越多專業電機人材投入建築物之機電設計!! NUU Meiling CHEN

7 建築物之機電工程 佔總建築經費之15~40% 強電工程—受電、配電、蓄電、照明、幹線…等 弱電工程—電信、網路、監視器、視聽設備…等
機電工程之50% 強電工程—受電、配電、蓄電、照明、幹線…等 弱電工程—電信、網路、監視器、視聽設備…等 給水工程—冷熱水管、蓄水、抽水…等 排水工程—污水處理、 下水道、中水回收…等 瓦斯工程 消防工程 空調工程 NUU Meiling CHEN

8 苗栗縣議會 元 佔總工程百分比 工程總價 387,089,881.00 強電(配電+發電機+電氣管線) 46,202,036.00 12%
弱電(電信+門禁+資訊) 21,224,558.00 5% 給排水 13,735,979.00 4% 消防 22,088,820.00 6% 空調 25,394,204.00 7% 機電總工程(不含空調) 105,680,471.00 27% 機電總工程(含空調) 131,074,675.00 34% 苗栗縣衛生局 元 佔總工程百分比 NT$/m2 NT$/坪 工程總價 200,000,000.00 30,120.48 99,572.29 強電(配電+發電機+電氣管線) 17,731,298.00 9% 2,670.38 8,827.73 弱電(電信+門禁+資訊) 8,953,047.00 4% 1,348.35 4,457.38 給排水 6,011,695.00 3% 905.38 2,992.99 消防 10,860,753.00 5% 1,635.66 5,407.15 機電總工程(不含空調) 43,556,793.00 22% 6,559.76 21,685.25 NUU Meiling CHEN

9 電機技師證照 電機技師的考試科目為:(非選擇題) 1. 工程數學（含線代、微分、複變、機率） 2. 電子學（含電力電子學） 3. 電路學 4. 電機機械 5. 電力系統 6. 工業配電 成績計算與錄取方式：  1.以錄取各該類科全程到考人數16%為及格；全程到考人數16%若有小數，一律進位取其整數，並以全程到考人數16%最後一名之總成績為其及格標準，最後一名有數人同分，一律錄取。  2.本考試各該類科應試科目總成績之計算，以各科目成績平均計算之。本考試各該類科考試應試科目有一科成績為零分或總成績未滿50分者，均不予及格。缺考之科目，以零分計算。 NUU Meiling CHEN

10 技師考試新制 簡介 為利技師考試符應職業需求，並與國際接軌，考選部規劃專門職業及技術人員高等考試技師考(土木工程技師、結構工程技師、大地工程技師、水利工程技師、測量技師、環境工程技師、電機工程技師、水土保持技師、冷凍空調工程技師等9類科優先實施，採行分階段考試，並研擬實務工作經驗養成機制。 目前分階段考試規劃，及格方式為土木工程技師、結構工程技師、大地工程技師、水利工程技師、測量技師、環境工程技師、電機工程技師、冷凍空調工程技師等八類科第一試以全程到考人數20%為及格，水土保持技師第一試以全程到考人數30%為及格；第一試考試及格且經實務養成期滿認定合格者，始得應第二試考試。 土木工程技師、結構工程技師、大地工程技師、測量技師、環境工程技師、電機工程技師、冷凍空調工程技師、水土保持技師等八類科第二試採科別及格制，各應試科目之成績以各滿六十分為及格，部分科目及格者准予保留3年，任一連續四年內均及格者始為及格；水利工程技師以錄取各該類科全程到考人數百分之八十為及格，且各科成績均須滿五十分。 NUU Meiling CHEN

11 專門職業及技術人員高等考試技師考試應考資格
電機工程技師 一、公立或立案之私立專科以上學校或經教育部承認之國外專科以上學校電機工程科、系、組、所畢業，領有畢業證書者。 二、公立或立案之私立專科以上學校或經教育部承認之國外專科以上學校相當科、系、組、所畢業，領有畢業證書，曾修習電路學、電子學、電磁學、電儀表學、電機機械、電機設計、控制系統或電力控制系統或自動控制系統、控制工程、電工材料、發電工程、電廠設備、電力系統、電工原理或電工學、自動控制、計算機工程學或計算機概論或電子計算機概論、線性系統或線性系統分析、高電壓工程、輸配電、電工數學、工業配電或輸配電、電力電子學、工程數學等學科至少七科，每學科至多採計三學分，合計二十學分以上，其中須包括電路學、電力系統或輸配電、電機機械、控制系統、電子學，有證明文件者。 三、普通考試電機工程科考試及格，任有關職務滿四年，有證明文件者。 四、高等檢定考試相當類科及格者。 NUU Meiling CHEN

12 利用在校時間先修一些課，有備無患。 一、消防設備師：(一)
公立或立案私立專科以上學校或經教育部承認的國外專科以上學校畢業，領有畢業證書 ，曾修習理工基礎學科、消防基礎學科、消防設備與檢修、評估與管理等4領域相關課程，每領域至少1學科，每1學科至多採計3學分，合計至少7學科20學分以上，有證明文件者： 理工基礎學科領域相關課程：包括(普通)化學、化學及實驗、(普通)物理、物理及實驗、(基本)電路學、(基本)電子學、應用電子學、電工學、電工學及實驗、(基本)電學、自動控制、(中等)流體力學、消防圖學、工程圖學、建築圖學、工程材料、材料科學。 (>12學分) 消防基礎學科領域相關課程：包括火災學、火災動力學、火災爆炸學、熱力學、熱力學及實驗、化工熱力學、高等熱力學、熱傳學、熱理、燃燒學、防火構造、建築防火、工業防火、防火管理、消防水力學、消防化學、電氣安全(概論)。(至少3學分) 消防設備與檢修領域相關課程：包括消防設備檢修實務、消防設備檢測與實驗、消防設備裝置實務、滅火系統消防設備、消防安全工程設計、水系統消防安全設備、化學系統消防安全設備、警報系統（設計）、避難系統(設計)、警報避難設備、防火與防爆、排煙工程、排煙系統設計、工業通風、消防機械。 (至少3學分) 評估與管理領域相關課程：包括消防法規、建築法規、營建法規、工程倫理、工程經濟、消防工程管理、消防工程監造實務、火災風險管理(及防阻)、製程危害管理、風險危害評估、危害分析與風險評估、危險物品管理、危機管理、火災危險評估、火災保險學、火災性能化分析與評估、火災保險分析與損失控制、火災原因調查與鑑定。 (至少3學分) 利用在校時間先修一些課，有備無患。 土木系有開課 NUU Meiling CHEN

13 1 、消防法規 2、火災學 3、避難系統消防安全設備 4、水系統消防安全設備 5、化學系統消防安全設備 6、警報系統消防安全設備
消防設備師應考科目： 1 、消防法規 2、火災學 3、避難系統消防安全設備 4、水系統消防安全設備 5、化學系統消防安全設備 6、警報系統消防安全設備 NUU Meiling CHEN

14 104年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、考試錄取人員基本統計表
等級 類科名稱 報名人數 全到人數 到考率 錄取人數 正額人數 增額人數 錄取標準 錄取率 總計 31,052 19,495 62.78 2,283 2,091 11.71 專技高考 4,181 2,816 67.35 192 6.82 建築師 9,246 5,268 56.98 861 16.34 土木工程技師 3,320 1,761 53.04 291 50.00 16.52 水利工程技師 615 323 52.52 52 60.50 16.10 結構工程技師 522 285 54.60 46 52.00 16.14 大地工程技師 289 180 62.28 29 55.80 16.11 測量技師 132 87 65.91 14 60.17 16.09 環境工程技師 445 229 51.46 37 51.17 16.16 都市計畫技師 322 186 57.76 30 52.33 16.13 機械工程技師 76 40 52.63 8 20.00 冷凍空調工程技師 283 167 59.01 28 64.40 16.77 電機工程技師 391 191 48.85 32 53.83 16.75 電子工程技師 62 33 53.23 5 15.15 資訊技師 39 15 38.46 2 13.33 化學工程技師 16 0.00 工業工程技師 9 4 44.44 1 58.50 25.00 工業安全技師 252 144 57.14 22 15.28 工礦衛生技師 316 187 59.18 53.17 16.04 NUU Meiling CHEN

15 第一試以全程到考人數20%為及格，第一試的資格可保留6年。
年度 類別 報考人數 到考人數 錄取人數 錄取率 105 電機工程技師 362 183 30 16.39% 104 391 191 32 16.7% 103 407 205 33 16% 最新考試變革  第一試以全程到考人數20%為及格，第一試的資格可保留6年。  第二試則採「滾動式科別及格制」，不用一次考過所有科目，每一科目及格可保留4年。 參加第二試前，應有二年以上實務工作經驗。 具備15年相關工程工作經驗，經審查合格則可免考第一試。考選部考選規劃司長黃慶章表示，新制實施後將有6年過度期，新、舊制考試將分開舉行，應考人可兩試都參加，等於多了一次考試機會。  NUU Meiling CHEN

16 技師考試 近年各類及格人數 NUU Meiling CHEN 年度 102年 101年 100年 類組 到考人數 及格人數 及格率
技師考試 近年各類及格人數 年度 102年 101年 100年 類組 到考人數 及格人數 及格率 *環境工程技師 213 35 16.43% 320 52 16.25% 270 31 11.48% *土木工程技師 1,804 289 16.02% 1,768 285 16.12% 1,668 268 16.07% *電機工程技師 206 33 229 38 16.59% 242 39 電子工程技師 36 6 16.67% 41 14.63% 48 8 機械工程技師 49 16.33% 7 17.95% 18.42% 資訊技師 15 3 20% 18 2 11.11% 21 4 19.05% *水利工程技師 321 16.2% 336 54 46 16.14% *結構工程技師 283 241 16.18% 236 24 10.17% *大地工程技師 231 37 211 17.06% 216 *測量技師 78 13 83 14 16.87% 80 17.5% 都市計畫技師 194 17.01% 203 8.87% 34 16.11% *冷凍空調工程技師 151 25 16.56% 143 23 16.08% 153 16.34% 工業安全技師 131 16.03% 5.34% 134 11.19% 工礦衛生技師 165 27 16.36% 138 16 11.59% 119 17 14.29% 食品技師(1) 860 16.05% 932 132 14.16% 918 140 15.25%- 食品技師(2) 836 136 16.27% 1,452 126 8.68% 1,143 162 14.17% 農藝技師 43 16.28% 50 16% 園藝技師 57 10 17.54% 55 9 10.53% 林業技師 118 19 16.1% 102 13.73% 101 16.83% 畜牧技師 5 18.52% 42 水產養殖技師' 53 11.32% 72 12 63 11 17.46% *水土保持技師 221 16.29% 196 32 應用地質技師 58 17.24% 69 18.84% 6.9% 交通工程技師 16.13% NUU Meiling CHEN

17 Introduction to power system
Classification of power system：電力系統分級 EHV system(超高壓系統) 345kV , EHV transmission line. Primary system (一次系統) 161kV , Primary transmission line. Secondary system (二次系統) 69kV , Secondary transmission line. Distribution system (配電系統) under 22.8kV , Distribution line. NUU Meiling CHEN

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19 Why high voltage? Under the same power : voltage  current 
Current  cable  History of high voltage: 1910100KV 1930 200KV~300KV 1954 380KV 1960 550KV 1970 765KV  3% per year NUU Meiling CHEN

20 Why Alternating Current (AC)? Why not Direct Current(DC)?
DC transmission system need only 2 lines (not 3 lines) It's hard to convert DC to high voltage and back . It’s hard to exchange AC and DC. First DC transmission system : 1954, Sweden to Gotland (100KV,94Km, one line undersea cable) DC system may be economic for long distance (more than 500Km~800Km) . Skin effect for AC transmission line. NUU Meiling CHEN

21 China to Build Ultra Power Transmission Line
The +800 kilovolt Yunnan-Guangdong direct current power transmission project has applied for approval and China Southern Power Grid (CSG) is speedily making preparations to build the first ultra high speed electric transmission line in China and the world, the company's president told yesterday. The project is expected to be completed by 2010, and the ratio of independently developed facility will reach 60 percent. No countries or regions have built any +800kv DC power transmission lines to date. According to experts in electric power, the +800kv DC power transmission line is a superhighway of electric power which boasts of higher capacity and steadier performance than the current 500kv DC power transmission lines. It will significantly elevate a power grid's transmission capacity. (Chinanews.cn January 19, 2006) NUU Meiling CHEN

22 Extra high voltage (EHV)
Classification of nominal voltage Europe (50HZ) America (60HZ) Taiwan (60HZ) Ultra high voltage (UHV) 1000KV~1600KV (on the carpet) Extra high voltage (EHV) 275kV/380kV 400kV/800kV 287kV/345kV 500kV/765kV 345kV High voltage (HV) 110kV/132kV 156kV/220kV 115kV/138kV 161kV/230kV 161kV Middle high voltage (MHV) 5kV/11kV/22kV 33kV/66kV 2.4kV/6.4kV 34.5kV/69kV 11.4kV/22.8kV Low voltage (LV) 220V/240V 380V/415V 650V/1000V 120V/208V/600V 110V/220V NUU Meiling CHEN

23 Taipower AC power system
Power station Generator (11~20kV) Taipower AC power system 69kV/34.5kV Secondary substation 22.8kV/11.4kV Distribution system 345kv EHV substation 161kv primary substation Primary transmission line Distribution line Distribution substation Sub-transmission line 220V/110V Residential consumers EHV transmission line Commercial and industrial consumers NUU Meiling CHEN

24 臺灣低壓供電形式 99KW ↓ 499KW ↓ 99KW ↓ 5KW ↓ NUU Meiling CHEN

25 臺灣低壓供電形式 99KW ↓ 499KW ↓ 99KW ↓ 5KW ↓ NUU Meiling CHEN

26 A3: 臺灣低壓系統有哪幾種電壓? B3: 試繪以上四個低壓供電系統電壓相量圖? A4: 臺灣四種低壓系統之優缺點?
討論議題 B4: 如何決定採用哪一種系統? NUU Meiling CHEN

27 紅-黑 220V 黑-藍 220V 藍-紅 220V 黑-綠 110V 藍-綠 110V 紅-綠 190V 紅-黑 220V
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28 紅-黑 110V 紅-黑 380V 黑-藍 110V 黑-藍 380V 藍-紅 220V 藍-紅 380V 黑-白 0V 黑-白 220V
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