大潭(火力)發電機組磁場短路(T’do)測試

本實驗首先將比較在設定不同時間參數下所得出的磁場短路模擬圖中端電壓與 時間之相對應數值，進行 TSAT 程式模擬前，需經過一些相關檔案之設定，首先必 須將該實驗機組現場測得之相關電力潮流檔(Power Flow Data)進行設定，如 Fig.3.5 所示，其中無限匯流排(INF Bus)所設定之基礎電壓為 230kV，而單機匯流

排(Gen Bus)所設定之基礎電壓為 16kV。

Fig.3.5 大潭(火力)發電機組於磁場短路測試之電力潮流檔

之後進行動態資料檔(Dynamic Data)的設定，本資料內包含發電機組參數 (Generator Parameters)、勵磁機組參數(Exciter Parameters)以及調速機參數(Governor Parameters)，其中 S1.0 與 S1.2 之飽和係數由飽和實驗求得，電抗值與勵磁機組常數 由本實驗及 D、Q 軸參數實驗求得，其他部分參數由原廠給定，而本實驗所假設之 時間參數分別為 10.0 與 15.0 兩者，如 Fig.3.6(a)與 Fig.3.6(b)所示。

Fig.3.6(a) T’do 為 10.0 時的大潭(火力)發電機組磁場短路測試動態資料檔

接著進行動態監視檔(Monitor Data)的設定，本檔案可在模擬時進行電壓頻率與 其之比例的監控，並記錄其數據，其相關設定如 Fig.3.7 所示，其中額外可以設定 所需要的項目，例如：發電機的機械轉矩(Mechanical torque)、勵磁電流(Field current)、

實際電流值(Current real part)及假想電流值(Current imaginary part)，最後將所需監 控的發電機組編號及其 ID 號碼設定完成即可。

Fig.3.7 大潭(火力)發電機組於磁場短路測試之動態監視檔

接著設定切換資料檔(Switching Data)，內容為設定其模擬時間為 110.000(s)、進 行 10 個步階、每步階所工作時間為 0.001(s)、最後設定固定時間模擬器為 RK4，如 圖 Fig.3.8 所示。

Fig.3.8 大潭(火力)發電機組於磁場短路測試之切換資料檔

最後將上述的資料彙整並建立一個暫態模擬檔，如 Fig.3.9 所示，以此檔案送入 TSAT 程式進行模擬，而模擬結果如 Fig.3.10 所示，其直軸所設定為發電機的端電壓 值(Generator Terminal Voltage)，其單位為標么值(pu)，橫軸所設定的是時間(Time)，

其單位為秒(s)。

Fig.3.9 大潭(火力)發電機組於磁場短路測試之暫態模擬檔

Fig.3.10 T’do 為 10.0 與 15.0 所得之大潭(火力)發電機組磁場短路測試模擬圖

由 Fig.3.10 可比較出若時間常數所設定的越高，發電機端電壓變化的時間越慢，

其端電壓值歸零所需的時間將越長，同時隨著時間常數越低，其電壓下降時的曲線 則越趨垂直，若取同一時間點作比較，時間常數設定的越高，其所得之發電機端電 壓值也會相較來的高。

本實驗同時需求出利用勵磁機組之內電阻值在轉子繞組處於溫度 75^oC 的情況 下所計算出的時間常數，在進行磁場斷路前，所测得的發電機轉子繞組的電阻值為 0.09953Ω，將其作為起始電阻值，而在轉子繞組溫度上升到 75^oC 時，由大潭發電廠 所提供之電阻值為0.109Ω，其計算方式為取本實驗中所假設之時間常數 10.0 再起始

數則為 13.6968 秒，由此可知，在相同的溫度與電阻值的設定下，其所得的時間長 度也會因為原假設的時間常數越大而有所增加，而實際計算出的數值則略小於假設 的時間常數。