Page 106 - 捷運工程叢書 精進版 － 24 捷運供電系統實務

臺北市政府捷運工程局

4.4.6 柴油引擎發電機電力潮流分析

捷運高運量供電系統設置有柴油引擎發電機，以因應 2 座以上 BSS 因故無法供電時，
由柴油引擎發電機供應各車站之維生負載。以淡水線為例，民權西路站（R16）及華捷 BSS
內原規劃設置 2 部柴油引擎發電機供應淡水線緊急電力負載，惟在進行測試時發現，隨著柴

油引擎發電機供電區間逐漸增加，有電壓逐漸升起現象，此係因發電機供電路徑過長，電纜
對地電容之超前虛功率電流超過發電機負荷，使發電機產生過自激現象，致發電機感應電
勢過高，另超前之虛功率電流亦會因流經發電機昇壓變壓器之等效阻抗而使變壓器二次側電

壓升高。為解決緊急電力供電問題，淡水線於投捷 BSS 用地內選擇適當地點增設 2 部容量
1000kW 之柴油引擎發電機，並加裝電抗器，以供應民權西路站（R16）至淡水站（R33）間
各車站之緊急電力負載，其中有關電抗器之容量須經過計算分析，如圖 4-4-4 為淡水線所增

設 2 台柴油引擎發電機之供電單線圖，其分析計算過程說明如下：

一、 計算方法可用交流分析軟體進行分析，但柴油引擎發電機電力潮流分析之輸入資料與供
電系統電力潮流分析有稍許差異，如供電系統電力潮流分析中，因各變壓器之鐵損及磁
化電感功率與變壓器負載量相比，其值顯得相當小，對整個分析結果而言，變壓器鐵損

及磁化電感功率若為輸入之便，予以忽略不計，對供電系統電力潮流分析結果影響並不
大。但柴油引擎發電機因容量限制（捷運高運量柴油引擎發電機容量目前有 1000kW、
1500kW 兩種），因此對於車站之緊急電力負載及各種損失皆必須精確考量與計算，否

則容易造成誤差而有發電機容量不足之虞。
二、 柴油引擎發電機電力潮流分析除可由交流分析軟體完成分析外，因柴油引擎發電機供電

區間之系統架構相當單純，故也可自行用電路學及電機機械公式來計算，同樣可獲致主
要的重點數據，誤差值在合理範圍內。以圖 4-4-4 中上行軌之 1000kW 柴油引擎發電機

為例，其供電區間內共有 1 台 1000kVA 車站變壓器、15 台 500kVA 車站變壓器及 1 台
1000kVA 升壓變壓器，若不使用交流分析軟體，可以如下方式計算：
( 一 ) 區間內各車站上行軌緊急電力負載量相加總和 P load =437.5kW，Q load =143.8kVAR。

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( 二 ) 電區間內 22kV 150mm 電纜總長為 7.97km（Xc=10826.9Ω/km）、240mm 電纜總
長為 7.97km（Xc=88725.6Ω/km），因此電纜之總電容虛功率約為：ΣQc=7.97×
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（22000） /10826.9 ＋ 13.56×（22000） /8725.6= － 1108.4kVAR。
( 三 ) 總磁化電感功率
ΣQm ＝ 1000kVA×1×2.4%（1000kVA 車 站 變 壓 器 之 磁 化 電 感 功 率 ） ＋

500kVA×15×2.59%（500kVA 車站變壓器之磁化電感功率）＋ 1000kVA×1×2.2%
（1000kVA 升壓變壓器之磁化電感功率）＝ 240.25kVAR。

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