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年公務人員特種考試外交領事人員及外交行政人員、
國際經濟商務人員、民航人員及原住民族考試試題
考 試 別：原住民族考試
等 別：三等考試
類科組別：電力工程
科 目：電力系統
考試時間：2小時 座號：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
請以藍、黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
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頁次：
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一、一平衡三相四線 60 Hz 電源，AB 相線對線電壓為
)
220 2co (
ω
t
sV，請寫
出A相對中性線之電壓數學表示式。現此電壓源供應一個三相平衡 Y接
負載，每相負載為 5/30°Ω，求電壓源供應之實功率及虛功率？（25 分）
二、圖 1為三相完全換位之二個匯流排（2-bus）電力系統，所有數值均為標
么值，傳輸線 L12 之正序串聯阻抗
12
0.005 pu/km
z j
，正序並聯導納
6
12
4.0 10 pu/km
y j
，L12 長60 km。請寫出傳輸線 L12 之π型電路的
ABCD 參數、矩陣 Ybus
，以及負載潮流方程式 2 22 2
) 0
(
p G D
P
f
P
；設匯
流排1為搖擺匯流排（swing bus），初始值為 (0)
2
0
，請以Newton-Raphson
方法計算第一次疊代的
(1)
2
值。（25 分）
圖1二個匯流排（2-bus）電力系統
三、一部兩極同步發電機，250 MVA，60 Hz，慣量常數 H= 5.4 MJ/MVA，
發電機軸輸入為 331100 hp，並以同步轉速穩定運轉。輸出電功率突然從
其正常值改變到 200 MW，試決定轉子的加速度或減速度。假設所計算
之發電機加速度在 9週期內是定值，試決定在 9週期的終點時電力角和
rpm 值。（提示：搖擺方程式 2
2
( ) ( )
2
m pu e pu
s
H d P P
dt
，其中
( )
m pu
P
、
( )
e pu
P
分別為機械功率及電功率之標么值。）（25 分）
V1=1 /0°pu
1
PG2=0.5 pu
V2=1.05 pu
2
P
D2
=1.5 pu,
Q
D2
=0.05 pu
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四、三個匯流排（3-bus）電力系統的單線圖如圖 2所示，各發電機以暫態
電抗後接一電動勢（emf）表示，所有阻抗均以共通的 100 MVA 為基準
的標么值表示，且為簡化計算，所有電阻均予以忽略，並做下列假設：
忽略並聯電容抗，且系統處於無載狀況；所有發電機均運轉在額定
電壓與額定頻率下，且它們的電動勢均同相位。當故障阻抗為 Zf=j0.2 pu
的平衡三相故障發生在匯流排 2時，決定故障期間來自發電機 1的故障
電流、匯流排電壓與線路電流。（25 分）
圖2三個匯流排（3-bus）電力系統