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114年公務人員高等考試三級考試試題
類 科
：
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。
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：
27420
頁次：
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1
一、某單相交流短距離之輸電線路將 12 kW 之有效功率（Active Power）由
電源端輸送到負載端，負載之功率因數（Power Factor）為 0.8 落後。假
設負載端的電壓振幅值為 440 V，輸電線路的電阻與電抗分別為 5 Ω 和
10 Ω。請計算以下物理量：
送電端之電壓振幅值。（8分）
送電端之功率因數。（8分）
該輸電線路之效率。（9分）
二、某三相Δ-Y 連接 15 MVA、33/11 kV 之變壓器，由差動電驛（Differential
Relay）所保護。請設計差動電驛的比流器（Current Transformer）之比例
值，使得通過變壓器Δ側之循環電流不超過 5A。（25 分）
三、某交流三相 50 Hz 同步發電機之慣量常數（Inertia Constant）為 6
MJ/MVA。該發電機透過傳輸線，連接到無限匯流排 B3，如圖一所示。
發電機以 0.9 落後之功率因數，輸送 0.9 標么（Per Unit）的有效功率（Real
Power），到無限匯流排。若該電力系統發生小擾動，觀察得知該同步發
電機之轉矩角偏差量為 9°。請計算以下物理量：（每小題 5分，共 25 分）
同步發電機提供之視在功率（Apparent Power）標么值。
流經傳輸線路之電流。
同步發電機輸出之電壓振幅值。
同步發電機之同步功率係數（Synchronizing Power Coefficient）。
電力系統之無阻尼振盪角頻率（Undamped Angular Frequency of
Oscillation）。
0.24 pu
G0.12 pu 0.34 pu
Line
圖一
代號：
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四、如圖二所示之電力系統，各設備之參數如圖上所標註。假設三相短路故
障發生於 F點位置。請計算此時之故障電流。（25 分）
(3 + j15) ΩF
33 kV
1 : 3
30 MVA, 5%
10 MVA, 10%
20 MVA, 15%
圖二