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第一章 配電系統的設計
Figure 1. 7 A T&D system consists of several levels of power delivery equipment, each feeding the one below it.
業配電之設計步驟 • • • 取 廠（或大樓）簡單平面圖 估計動力負載 估計照明負載 負載性質研究 研究各種可能的配電系統並選擇最適當的系統 向電力公司徵詢下列資料 – 供電壓及供電方式 – 責任分界點處之短路容量 – 計費電表種類，尺寸和裝置方式 若自備發電設備應先確定 – 發電容量 – 發電電壓 – 電驛保護方式 – 電壓調整方式 – 同步設備 – 接地方式 選擇適當的電壓與設備 繪製初步單線圖 計算故障電流，選用適當啟斷容量的斷路器 檢討壓降，閃爍，諧波 編列系統所需各項器材規範及單線圖
聯電 器組
19000 18600 18200 17800 抽蓄 （發電） 17400 17000 16600 水庫，調整池 16200 15800 氣 渦輪 15400 15000 天然氣，複循環，汽電共 生 14600 14200 13800 燃煤，燃油 13400 13000 12600 12200 11800 抽蓄 （負載） 11400 11100 10600 10200 9000 核，煤，油，天然氣，複循 環，穿流式，水庫，汽電共 生，調整池
契約容量（contract capacity） • 用 戶申 請 用 電 時 與 電 力 公 司 約 定 的 最 高 需 量（ 15分鐘平均值）就是契約容量。 • 契約容量是計算基本電費及罰款的依據； 用 戶的 每 月 用 費 最 高 需 量 未 達 契 約 容 量 時 ， 以契約容量計收基本電費， 過契約容量 超 時，超過部分以二至三倍計收罰款。
負載分類 • 依區域分 – 業用電 – 商業用電 – 農業用電 • 依負載用電分 – 表燈 – 包燈 – 電力 • 依有無營業分 – 營業用電 – 非營業用電 • 依電壓高低分 – 低壓用電（600伏以下） – 高壓用電（600伏以上） • 普通高壓 3300 V， 5700 V， 11400 V • 特別高壓 11000 V，33000 V，69000 V， 154000 V
電費的計收 • 基本電費：按契約容量計收。 • 流動電費： 按每月實用電度以累進方式計收， 此項目是實際作功的能量， 應電力公司 反 的燃料成本。 • 超約罰款： 每月用電最高需量超出其契約 當 容 量 時 ， 超 出 百 分 之 十 以 內的 部 分 按 兩 其 倍計收基本電費， 超出百分之十以上者， 而 按三倍計收基本電費。
• 時間電價： 力公司為有效利用發供 電 電設備， 高電力系統的負載因數， 提 將用電時間分為尖峰與離峰（ off-peak） ， 離峰電價較尖峰電價便宜甚多， 為 稱 時間電價。
一、 低壓電力（綜合）用戶如何計算電費 低壓用戶電費主要包括基本電費與流動電費，其公式如下： 基本電費 ＋ 流動費用 ＝ 電費總和 （元／每瓩每月 ×契約容量） （元／每度×用電度數）
二、 電價之種類 用 戶適 用 之 電 價 有 「 間 電 價 」 「 時 間 電 價 」 種 ， 時 與 非 兩 用 戶可 自 由 選 用 按 時 間 電 價 或 按 非 時 間 電 價 計 算 電 價 ， 惟 100瓩以上之低壓用戶概按時間電價計費。 (一 ) 非時間電價 電價只就夏月、 夏月分別訂定， 月電價較高， 夏月 非 夏 非 電價較低。 (二 ) 時間電價 電價除就季節外， 就尖、 峰時間分別訂定， 基本電 並 離 即 費與流動電費按夏月尖峰時間、 月離 非 夏 峰時間與非夏月離峰時間等四個時段分別訂定， 月、 夏 尖 峰時間電價較高，非夏月、離峰時間較低，以反映成本。
電價表 分類 低壓綜合（需量） 非營業用 低壓電力（需量） 營業用 非夏 月 夏月 基 本 電 費 流 動 電 非夏 月 夏月 經常契約 每 瓩 每 月 228元 168元 225元 165元 非夏月契約 每 瓩 每 月 - 168 每瓩用電 60 小時以內部 份 每 度 1. 44 1. 37 1. 65 1. 56 每瓩用電 61
需量因數 ＝ 參差因數 ＝ 負載因數 ＝ 用戶最高需 量 用戶裝置容 量 × 100％ 個別最高需量的算術 和 綜合同時最高需量 某一期間的平均需量 某一期間的最高需 量 ≧ 1 × 100％
例 1 -4 某 A、 C三 用 戶設 備 容 量 分 別 為 120、 B、 85、 160 KVA， 量 因 需 數 分 別 為 60％ 、 65％ 、 50％ ， 率 因 數 分 別 為 0. 8、 功 0. 85、 0. 9， 三用戶間參數因數為 1. 35，試求其綜合最高負載？ 解： A用戶之最高負載 ＝ 120 × 0. 6 × 0. 8 ＝ 57. 6 KW B用戶之最高負載 ＝ 85 × 0. 65 × 0. 85 ＝ 46. 96 KW C用戶之最高負載 ＝ 160 × 0. 5 × 0. 9 ＝ 72 KW 三用戶之最高負載總和＝ 57. 6 + 46. 96 + 72 ＝ 176. 56 KW 故 綜合最高負載 ＝ 176. 56/1. 35 ＝ 130. 76 KW
例 1 -5 設某區域內裝置電燈及電動機之總容量為 800 KW， 其需量因數為 65％， 由發電廠供電至此區域，線路之損失為 20％，該區域之參差因數為： 用戶相互間之參差因數＝ 3. 5 變壓器相互間之參差因數＝ 1. 4 饋電線相互間之參差因數＝ 1. 2 變電所相互間之參差因數＝ 1. 1 由上列資料試求發電廠應備之容量？ 解： 用戶變電所間之總參差因數＝ 3. 5 × 1. 4 × 1. 2 × 1. 1 ＝ 6. 47 發電廠應備之容量＝全部用戶合併用電之最大需量 率） ＝全部用戶之設備容量 ×（ + 損失百分 1 ×（需量因數/參差因數） ×（ + 損失百分率） 1 ＝ 8000 ×（ 0. 65/6. 47） 1 + 0. 2）＝ ×（ 946. 45（ KW） 全部用戶之設備容量為 8000 KW， 而發電廠僅供給 946. 45 KW 即足以應 付負載所需。
規劃的基本原則 • • 安全 經濟 操作簡便 彈性 系統可靠度 系統擴充與改善 器材設備的選擇 維護
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• 故障電流計算： 算故障電流， 選擇適當 計 以 的斷路裝置， 驗證所有電機設備是否能 並 承受瞬時的故障電流。 • 電壓降計算： 確保每一電機設備， 能在 為 均 合理的電壓下 作， 獲得滿意的運轉特 並 性，每一分路的電壓降均需計算。 • 功 率 因 數 改 善 計 算 ： 般 用 戶的 負 載 大 多 為 一 電 感 性 負 載 ， 以 每 一 用 戶都 要 計 算 如 何 所 裝設功率因數改善設備。
法規與標準 • 美 國 國 家 電 規 則 （National Electrical Code, NEC） • 美國電機製造協會（ National Manufacturers Association, NEMA） • 電機電子 程協會（ Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE ） • 中國國家標準（ China National Standard）
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