系統架構

在排除各變電所間之實際地理位置及饋線的分佈限制條件外，大 致而言，典型常閉環路系統架構的決定取決於系統可靠度、主變壓器 額定容量、饋線安培容量及線路電壓降等限制。綜合這些考量因素可 歸納出以下三種可行的系統架構：

架構一：圖 6-1 所示為Type I常閉環路系統的可行架構之一，兩 關係變電所各一主變壓器所饋供之常閉環路饋線均經由一連絡饋線以 連絡斷路器兩兩常開互連。此一系統結構不論是變電所上游輸電迴 路、主變壓器一二次側匯流排或是主變壓器發生單一偶發事故時，與 事故互連之健全變電所及主變壓器必須有能力負擔該事故主變壓器之 所有負載，此一設計考量主要在求系統可靠度之提高，因此變電所、

主變壓器及饋線等均需具備偶發事故負載轉供的能力，一般而言，在 此一結構下主變壓器經常負載量最高只能為其額定容量的 50%，而饋 線最高負載電流亦只能為其安培容量的 50%，由此可知，此系統架構 在常態運轉情況下主變壓器及饋線的利用因數均不高，為本節所列三 種可行架構中之最低者，且其可靠度亦為三者中之最低者。

Ta

an a2

a1

配電變電所 A

Td

bn b2

b1

配電變電所 B

Loop A1 Loop A2 Loop An Loop D1 Loop D2 Loop Dn

圖 6-1 典型 Type I 常閉環路互連架構一

架構二：如圖 6-2 所示，某變電所之一台主變壓器所饋供之各常

閉環路饋線分別與另一變電所不同主變壓器所饋供之常閉環路饋線以 連絡斷路器兩兩常開互連。在此一架構下，若考量右側變電所因故停 電時之負載轉供，則左側變電所、主變壓器及饋線之經常最高負載量 與架構一相同；但若僅考慮左側變電所或右側變電所中之一主變壓器 因故停電時，則兩互連閉環路型饋線所屬主變壓器僅需額外負擔一常 閉環路饋線之負載量，若以一台主變壓器饋供n個常閉環路饋線而 言，主變壓器最高允許負載量為其額定容量的n／(n+1)，而饋線的最 高負載量則仍為其額定安培容量的 50%，因之，若僅考慮主變壓器事 故時需全額負載轉供，則此一架構之主變壓器在常態運轉時之利用因 數較架構一高。

Td

配電變電所 B

Ta

an a2

a1

Loop A1

配電變電所 A

dn d1 d2

Te

en e1 e2

Tf

fn f2

f1

Loop A2 Loop An Loop D1 Loop D2 Loop Dn Loop E1 Loop E2 Loop En Loop F1 Loop F2 Loop Fn

圖 6-2 典型 Type I 常閉環路互連架構二

架構三：如圖 6-3 所示，由某變電所同一台主變壓器所饋供之所 有常閉環路饋線均與不同變電所不同主變壓器所饋供之常閉環路連絡 斷路器常開互連。此一系統架構必須在負載密度高、變電所數量較多 的區域內方有可能，實施條件較苛，困難度亦較高；但其系統可靠度 為三者中之最高者。因為在此一系統架構下，不論是變電所或是主變 壓器因故停電，所有與其互連轉供之主變壓器僅需額外負擔一個常閉 環路之負載量，因此在前述兩種故障情況下，主變壓器及饋線在常態

運轉時之最高負載量均同，明顯優於架構二，此一結論僅在主變壓器 因故停電時方可如此。

Ta Td

an a2

a1

Loop A1

配電變電所 A

dn d2

d1

Tg

gn g2

g1

Tj

jn j1 j2

配電變電所 B 配電變電所 C 配電變電所 D

Loop A2 Loop An Loop D1 Loop D2 Loop Dn Loop G1 Loop G2 Loop Gn Loop J1 Loop J2 Loop Jn

圖 6-3 典型 Type I 常閉環路互連架構三

上述三種可行的典型常閉環路系統架構不論在系統可靠度或是主 變壓器及饋線常態運轉最高允許負載量上皆有不同，茲綜合歸納列於 表 6-1，其中主變壓器及饋線的規格選定除需視規劃最高負載而定 外，亦受公司的政策及原系統主變壓器及饋線的規格影響。在所列舉 的三種典型 Type I 常閉環路系統架構中，以架構二的可行性較高，主 要原因為可靠度明顯優於架構一，但僅略低於架構三，而實施的條件 則與架構一同，但遠低於架構三，雖然架構三的可靠度及電氣性能均 可能為三者中之最佳者；但需有負載密度高及變電所密度高為要件。

圖 6-4 所示為本論文依照架構二所設計之典型雙變電所互連之 Type I 常閉環路系統架構。該系統係由二座 161/22.8 kV 之 A、B 配電 變電所所組成，每一變電所皆以兩迴路方式分別自輸電系統饋供至主 變一次側之分段匯流排且兩匯流排之間使用空斷開關(Air Break Switch, ABS)以常閉方式連絡，兩匯流排分別配置二台及一台主變壓器，共引 出 9 條常閉環路饋線，並區分為兩大部分，其一為常閉環路饋線本 身，例如：主環路‘Loop A1’，且每一環路各 22.8 /0.22 kV 之配電站具

有兩個饋電點，例如：配電站‘a1’，因此，主饋線故障不會造成該饋

rated 2

I × 1

rated 2

I × 2 中

rated 2

I × 1

rated 2

I × 2 高

rated 2

I × 1

rated 2

I × n 低

75%，四環路之系統為 80%，而饋線最高利用因數對三環路而言為 Loop A1

A2

Loop F2

Loop F3

Loop D1

Loop D 2 161/22.8 kV

配電變電所 B 161/22 .8 kV

表 6-2 典型雙變電所互連之 Type I 常閉環路系統在考慮因事故轉供時在不超載情 況下之主變壓器及饋線的常態運轉最高負載量及利用因數

主變壓器 饋線

負載量

環路數 負載量 利用因數 電流 利用因數

變電所因故

停電 30 MVA 50 % 125 A 21 %

三環路 主變壓器因

故停電 45 MVA 75 % 190 A 32 %

變電所因故

停電 30 MVA 50 % 95 A 16 %

四環路 主變壓器因

故停電 48 MVA 80 % 150 A 25 %