申論題

在計算高壓斷路器的啟斷容量時，選擇同步發電機和同步電動機不同電抗的原因主要與它們在故障初期的響應特性有關。

同步發電機

次暫態電抗 (X"d)

• 原因: 同步發電機在發生故障的瞬間，其電流會迅速上升。此時，主要由次暫態電抗來限制故障電流。次暫態電抗反映了發電機繞組中的電流變化速率，是在故障初期（故障後幾毫秒至幾十毫秒內）影響電流的主要因素。
• 影響: 由於次暫態電抗較低，導致初始故障電流較大，這樣有助於準確評估斷路器在故障初期所需的斷開能力，從而確保斷路器能夠在最大故障電流條件下正確運作。

同步電動機

暫態電抗 (X'd)

• 原因: 同步電動機在故障初期的電流上升速率沒有發電機那麼快，且暫態電抗對於描述電動機在故障後的短時間內（幾十毫秒至幾百毫秒）的電流變化特性更加合適。這段時間內，暫態電抗是主要限制故障電流的因素。
• 影響: 暫態電抗一般大於次暫態電抗，這意味著故障電流會較小。選擇暫態電抗來計算斷路器的啟斷容量有助於更準確地評估電動機在故障期間的響應，確保斷路器能夠有效地切斷故障電流。

綜合分析

總結來說，選擇不同的電抗是為了反映同步發電機和同步電動機在故障初期的不同響應特性，確保斷路器的設計能夠滿足其在實際運行中所需的保護要求。對於同步發電機使用次暫態電抗可以更好地評估初始的高故障電流，而對於同步電動機使用暫態電抗則能更準確地反映故障期間的電流變化特性。