一、園區A棟電力增設工程

本建築物既設電源 3∮3W 220V 供電使用中，今因新增設備，故於建築物前新設台電配電場一處，引進電源  3∮4W 380-220V 供本次用電設備所需。

電力系統申請係由新設台電配電場引進 3∮4W 380 -220V 至電錶箱，經電錶箱至F-PA主盤，再由F-PA主盤分至F 棟 A 戶各分盤，供本棟建築物所有用電使用，其用電設備所需，請詳參單線圖及平面圖說明。

本工程屬於一般用電場所，其設備容量如下：

用電地址：XX區YY街ZZ廠房

原用電電號：00-0000-00 (3∮3W 220V  既設錶燈)

用電性質：一般用電場所

用電用途：工廠

設戶概況：既設 1 戶

設備容量：詳表示

低壓系統設計

配電系統包含「電源」、「開關」、「管線」和「設備」等4個構成元素。依電工法規，幹線及分路均須裝設開關，並集中在開關箱內，以便管理與控制。其中「電源」和「設備」可從建築物的用電設備配置圖得知，然後透過系統之負載分析，可進一步得知「開關」和「管線」規格。

繪製建築物的用電設備配置圖

建築物的用電設備配置圖主要用於標示用電設備的位置，電源為1∮或3∮，額定電壓為110 V、220 V或380 V，以及其設備容量，例如3∮380V 20HP的AHU-1 空調箱。為了提供3∮380V的電源給AHU-1 空調箱，則其配電盤的供電方式必須是3∮4W，供電電壓為380–220 V。

通常分成幹管線、動力設備和燈插設備等三類，如果系統龐大複雜，為求精簡易讀又可再細分，例如燈插設備類可分成1∮ 110V插座和1∮ 220V插座。

1. 幹管線為配電盤的配置圖，以盤體符號表示配電盤，同時須標示盤名、供電方式和供電電壓，各盤之上下游的關係，並以幹線連接，如下圖所示：
   
   例如F-PA 3∮4W 380-220 V可提供3∮ 380 V和1∮ 220的電源。
    
2. 動力設備類為動力設備與配電盤之間的配置圖，需標示設備名稱、相別、電壓和容量，如下圖所示：
   
   例如高溫爐設備 B1-1 3∮380V 20HP，並連接至F-PA2 3∮4W 380–220V。
    
3. 燈插設備類為燈插設備與配電盤之間的配置圖，需標示迴路編號、設備名稱、相別和電壓，如下圖所示：
   
   例如F-RA1 3∮4W 190–110V的第1迴路為抽氣櫃設備 E4的2個1∮110V接地型雙聯插座，第3迴路為實驗桌 E1的1∮110V專用插座。

負載分析

由下而上設計低壓系統，新增配電盤，然後建立負載表，建議先建立負載盤，然後建立父盤，並往後銜接子盤，或透過變壓器二次側銜接子盤，建立低壓盤之上下游關係，最後剩下受電箱或低壓主盤，用於銜接高壓系統的主變壓器。

 3∮4W 190-110 V 燈插盤

為提供E 區抽氣櫃、實驗桌和檢測設備用1∮ 110V插座的電源，配電盤的供電方式選擇3∮4W，供電電壓為190–110 V，取1∮ 110V作為插座之電源。

1. 建立3∮4W 190 - 110 V燈插盤，盤名：F-RA1 
   
    
2. 新增插座迴路，採用MCCB斷路器(若裝設於浴廁或露臺等潮濕場所，須使用ELCB漏電斷路器)，以及PVC管與PVC電線。
   1. 選擇受電方式和連接相別：1∮ AN，選擇負載別：「插座」，預設為一般接地型插座0.18 KVA，然後輸入設備名稱及數量，接著按下【 >> 】新增插座。
      
      若為非專用插座，同一迴路可串聯多個插座，但以不超過6個為限。
      
      
   2. 計算安全電流 = 負載電流 * 安全係數 = 4.25，斷路器額定電流AT選用20（注意：雖然AT為15即可，但照明插座最低AT值，系統預設為20，故此處選用20），然後根據AT值選用管徑線徑，接著輸入長度，計算壓降
      
      
      
   3. 按下【確定新增】儲存資料，負載表如下圖所示：
      
      
      
   4. 依步驟a至b新增其他迴路。
      
      
3. 新增SPARE迴路 (預留備用迴路的容量及開關)
   
   
   
4. 相位負載平衡，選擇任一迴路，使用滑鼠右鍵執行「相位負載平衡」或自行使用滑鼠，以拖曳方式調整連接相別，如下圖所示：
   
   
   
5. 修改總負載，考慮SPARE迴路，總開關斷路器之AT值須手動加大(銅排配合預留)，採用TRAY+EMT管和XLPE電纜
   1. 選擇下方黃色區域的總負載，如下圖所示：
      
      
      
   2. 幹線之安全電流為所有迴路之最大馬達負載電流 × 1.25 + 其它迴路負載電流 = 17.32 A，斷路器額定電流AT選用20，為銅排配合預留，請將總開關斷路器之AT值手動加大1至2級，例如30 A。另外配管型式選用TRAY+EMT，表示上面為TRAY，下面是EMT管，須輸入管長。若配管型式選用EMT管，則無須輸入管長，此時管長等於線長，如下圖所示：
      

 3∮4W 380-220 V 動力盤

為提供B 區「1∮ 220V」專用插座和「3∮ 380 V」 20HP之高溫爐設備，配電盤的供電方式選擇3∮4W，供電電壓為380–220 V，取1∮ 110V作為專用插座之電源，取3∮ 380V作為高溫爐設備之電源。

1. 建立3∮4W 380 - 220 V動力盤，盤名：F-PA2
   
   
   
2. 新增插座迴路，採用MCCB斷路器，以及PVC管與PVC電線。專用插座在同一迴路以1個為宜。
   1. 選擇受電方式和連接相別：1∮ AN，，選擇負載別：「插座」，預設為一般插座，選擇接地型專用插座1.5 KVA，然後輸入設備名稱及數量，接著按下【 >> 】新增插座。
      
      
      
   2. 計算安全電流，預設斷路器 P-AF-AT和管徑線徑，接著輸入長度，計算壓降
      
      
      
   3. 按下【確定新增】儲存資料，負載表如下圖所示：
      
      
      
   4. 第2迴路也是接地型專用插座1.5 KVA提供高溫爐B10的電源，可使用複製迴路的方式來建立。請選擇第1迴路，然後使用滑鼠右鍵執行「複製並貼上最後」，接著修改設備名稱和線長，最後按下【更新迴路】，如下圖所示：
      
      
      
3. 新增馬達迴路，採用MCCB斷路器，以及PVC管與PVC電線。
   1. 選擇受電方式和連接相別，選擇負載容量，然後輸入設備名稱、容量及數量，接著按下【 >> 】新增馬達
      
      
      
   2. 計算安全電流，預設斷路器 P-AF-AT和管徑線徑，接著輸入長度，計算壓降
      
      15HP以下之馬達可採「直接」啟動；15HP以上須採「Y - Δ」啟動。
      
      
   3. 按下【確定新增】儲存資料，負載表如下圖所示：
      
      
      
4. 新增SPARE迴路(預留備用迴路的容量及開關)
5. 相位負載平衡
6. 修改總負載，考慮SPARE迴路，總開關斷路器之AT值須手動加大(銅排配合預留)，採用TRAY+EMT管和XLPE電纜。

銜接父子盤

當所有配電盤都建立完成後，接下來要建立配電盤之間的上下游關係，最後剩下低壓主盤。

銜接方式：

• 直接銜接：若父子盤的供電電壓和銜接相別均相同時，可直接銜接。
• 透過變壓器銜接：若父子盤的供電方式和供電電壓不相同時，需使用變壓器將供電電壓降壓，或者將三相變單相，其中變壓器的一次側銜接父盤，而二次側則銜接子盤。

1. 新增「盤對盤」迴路，銜接父盤與子盤：F–MRA（父盤，3∮4W 190 - 110 V） ⇐ F–RA1（子盤，3∮4W 190 - 110 V）
   1. 請選擇父盤：F–MRA，然後點選第1迴路，表示往後新增一個盤對盤迴路（第2迴路），銜接子盤。
      
      
      
   2. 新增迴路，選擇負載別：「配電盤」，選擇子盤盤名：F-RA1，接著按下【 >> 】新增配電盤
      
      
      
   3. 按下【確定新增】儲存資料，負載表如下圖所示：
      
      
      
2. 新增「變壓器」迴路，銜接父盤與子盤：F–PA（父盤，3∮4W 380 - 220 V） ⇐ TR–F–MRA（變壓器，20 KVA，Δ-Y 中性點接地） ⇐ F–MRA（子盤，3∮4W 190 - 110 V，18 KVA）
   
   1. 請選擇父盤：F–PA，然後點選第5迴路，表示往後新增變壓器（第6迴路），經變壓器降壓，二次側銜接子盤。
      
      
      
   2. 新增迴路，選擇負載別：「變壓器」，選擇變壓器的廠牌和型式，接著選擇容量
      
      
      變壓器的容量必須大於子盤設備容量合計 * 需量，若小於子盤設備容量合計 * 需量，系統將顯示警告訊息。子盤設備容量合計為18 KVA，如下圖所示：
      
      
      
   3. 選擇變壓器結線方式：Δ-Y 中性點接地
      
      若父盤為3∮4W，子盤是3∮3W，可選擇「Δ-Δ S相接地」；若父盤為3∮4W或3∮3W，子盤是1∮3W，可選擇「Δ-三線」或「單相三線」，將三相轉為單相。
      
      
   4. 選擇二次側銜接盤名：F-MRA，輸入變壓器名稱：TR F-MRA，接著按下【 >> 】新增變壓器
      
      
      
   5. 根據變壓器容量計算變壓器一次側電流 = 20 /（√3 * 0.38） = 30.39，依電工法規第一七七條 變壓器過電流保護應符合下列規定：每一組低壓變壓器應於一次側加裝過電流保護器。該保護器之電流額定或標置值除下列另有規定外，應不超過變壓器一次額定電流之1.25倍，故斷路器額定電流AT選用32，然後根據AT值選用管徑線徑，接著輸入長度，計算壓降
      
      
      
   6. 按下【確定新增】儲存資料，負載表如下圖所示：
      

建立受電箱和電錶箱，並往後銜接低壓主盤 

1. 新增「電錶箱」，盤名：F-KWHA 3∮4W 380 - 220 V，幹線之保護設備預設採用「KS」閘刀開關，「PVC」管+「XLPE」電纜
   
   
   
2. 在電錶箱：F-KWHA，新增迴路，選擇負載別：「配電盤」，選擇主盤盤名：F-PA，接著按下【 >> 】新增配電盤
   
   
   
3. 輸入電錶名稱：F-PA
   
   
   
4. 按下【確定新增】儲存資料，負載表如下圖所示：
   
   
   
5. 新增「受電箱」，盤名：F-PPA 3∮4W 380 - 220 V
   
   
   
6. 在受電箱：F-PPA，新增迴路，選擇負載別：「配電盤」，選擇電錶箱：F-KWHA，接著按下【 >>; 】新增配電盤
   
   
   
7. 分路開關預設為「KS」閘刀開關（同電錶箱幹線之保護設備），若有所不同，亦可改成MCCB
   
   
   
8. 按下【確定新增】儲存資料，負載表如下圖所示：
   
   

功率因數檢討 

在運轉有效實功率P( KW )不變情況下，採用電容器來提高功因至 pf = 0.95。主盤F-PA之系統電壓為380 V，負載容量為488.76 KVA = 401.64 KW + j 278.82 KVAR，改善前功因為0.82。當提高至0.95時，所需電容器容量為148.33 KVAR。

注意：在並聯電容器之前，若有需要，請先設定主盤的需量。

1. 在主盤：F-PA，新增迴路，選擇負載別：「電容器」
   
   
   
2. 執行【容量試算】，考慮變壓器之無效功率損失和負載盤之設備容量，計算提高功因至Pf＝0.95，在不同的耐壓時，所需的電容器段數及每段容量KVAR？
   
   一般而言380 V系統，電容器耐壓選擇 480 V，請選擇電容器耐壓，段數和每段容量，例如480V 40 KVAR共6段
   
   
3. 執行【電感試算】，電容器一次側採串接 + 6% 電抗器 SR後 ，計算電壓壓昇並乘上台電容許之電壓變動率 10 %，建議採用 444.68 V以上
   
   其中Vc = Vr * 1 / (1 - P) * 1.1 = 380 * 1 / (1 – 0.06) * 1.1 = 444.68 V
   
   
4. 接著按下【 >> 】新增電容器
   
   
   
5. 採用MCCB斷路器，控制開關MC + SR，因電容器在盤內，配管型式預設為「無」（空氣中），XLPE電纜，長度為「1」。
   
   
   
6. 按下【確定新增】儲存資料，負載表如下圖所示：
   
   此時功因已由原來的0.82提高至0.95
   
   
7. 加掛自動功因調整器(APFR)，可將第 1 段電容器容量減半，以避免APFR頻繁切換。
   1. 選擇下方黃色區域的總負載
      
   2. 按下【是否加掛比流器】
      
      
      
   3. 開啟【是否加掛比流器】表單，選擇「比流器CT+多功能電錶+自動功因調整器APFR」，接著按下【確定】，返回負載分析
      
      
      
   4. 按下【更新總負載】儲存資料，如下圖所示：
      
      

高壓系統設計

由上而下設計高壓系統，建立引進電源、MOF，然後往後新增主高壓開關設備(包括斷路器、電力熔絲和開關等)，透過CU BUS架構高壓分路，接著建立分路高壓開關設備，最後透過主變壓器二次側銜接低壓系統之主盤，完成高壓系統與低壓系統之銜接，最後執行故障電流計算決定斷路器IC值。

1. 請選擇單線圖的類型：低壓用戶或高壓用戶
   
   
   
2. 新增「低壓用戶引進電源」，電力來源：TPC，選擇供電方式：「3∮3W」或「3∮4W」，系統電壓：「11.4」KV或「22.8」KV，並自動帶出「短路容量」和「X/R比值」
   
   
   
3. 在「低壓用戶引進電源」往後串聯新增「台電變壓器」，輸入變壓器名稱：TPC-TR1，往後銜接主盤：F-PA（3∮4W 380 - 220 V，設備容量 480.96 KVA），故選擇二次側供電方式：「3∮4W」，二次側供電電壓：「380 - 220 」V，額定容量：「167」KVA * 「3」 = 501 KVA 須大於等於主盤之設備容量480.96 KVA
   
   
   
4. 在「台電變壓器」往後串聯新增「新設配電盤」，往後銜接受電箱或低壓主盤
   
   
   
5. 選擇盤名：F-PA，此時將完成高壓系統與低壓系統之銜接。