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104年公務人員升官等考試、104年關務人員升官等考試
104
年交通事業公路、港務人員升資考試試題
代號：25940 全三頁
第一頁
等級： 薦任
類科（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。
一、圖一所示之三相發電機額定為 300 MVA，23 kV，經由一部 330 MVA，23Δ/230Y kV，
漏電抗為 11%之升壓變壓器 Ta供應至 240 MVA，0.9 落後功率因數，230 kV 之負載。
若忽略變壓器之磁化（Magnitizing）電流，選擇負載端 100 MVA 及230 kV 為基準
（Base）。
試求以負載端 A相端電壓
A
V為參考時，發電機輸送至負載之三相電流 IA
、IB與IC，
以標么值表示。（10 分）
發電端電路之電壓基準為 23 kV，試求發電機 A相端電壓 Vt之標么值與實際值。
（10 分）
a
T
Υ−Δ
負載
G
圖一、電力系統單線圖
二、如圖二之電力系統，輸電線路之導納皆為標么值（pu），滙流排①為搖擺滙流排
（Swing bus），電壓角度為零度，Po2及Po3分別為滙流排②及③之負載實功率，PG4
為滙流排④發電機輸出之實功率。利用直流負載潮流法（DC Power Flow）決定每
個滙流排電壓的相角，以及搖擺滙流排發電機輸出之實功率 PG1標么值。（20 分）
圖二、電力系統
（請接第二頁）
8
13
jy −=
puP
o
2
2
=
8
12
jy −=
8
23
jy −=
puP
G
5.2
4
=
8
34 jy −=
puP
o
2
3
=
10
34
jy −=
1G
P
G
T
a
Δ-Y
負載
1 3
4
2
y13 = -
j
8
y23 = -
j
8
y34 = -
j
10
y34 = -
j
8
y12 = -
j
8
Po2 = 2 pu PG4 = 2.5 pu
Po3 = 2 pu
PG1
104年公務人員升官等考試、104年關務人員升官等考試
104
年交通事業公路、港務人員升資考試試題
代號：25940 全三頁
第二頁
等級： 薦任
類科（別）： 電力工程
科目： 電力系統
三、考慮圖三之電力系統單線圖與保護區域（zone of protection），A、B、C、D、E、F、
G及H為對應各斷路器的保護電驛，滙流排①、③、④端連接此電力系統其他部分，
試決定此系統在 P1、P2與P3點分別發生故障時，那些保護電驛對應的斷路器應跳開
（Open）？（20 分）
1
P
2
P
A
B
C
D
E
F G
1
2
3
4
H
3
P
: 斷路器
圖三、電力系統單線圖與保護區域（虛線範圍）
四、一座火力電廠之四部機組有如下之燃料成本函數與發電輸出上下限，若總負載為 500 MW，
考慮發電機之輸出限制，試求滿足此負載時的經濟調度。（20 分）
256.2012.0)( 1
2
111 ++= ggg PPPf ,h/$
MW160MW30
1
≤≤
g
P
123.2003.0)( 2
2222 ++= ggg PPPf ,h/$ MW130MW40 2≤≤ g
P
104.2002.0)( 3
2333 ++= ggg PPPf ,h/$
MW190MW60
3
≤≤
g
P
501.2001.0)( 4
2444 ++= ggg PPPf ,h/$ MW250MW80
4
≤≤
g
P
（請接第三頁）
斷路器
104年公務人員升官等考試、104年關務人員升官等考試
104
年交通事業公路、港務人員升資考試試題
代號：25940
全三頁
第三頁
等級： 薦任
類科（別）： 電力工程
科目： 電力系統
五、圖四所示為 60 Hz，230 kV 之輸電系統，包含二部慣性常數（Inertia）有限之發電機
（Generator）及無限滙流排（Infinite bus），L4及L5分別為滙流排④及⑤的負載。
以230 kV 及100 MVA 為基準時，變壓器與線路之資料如表一所示，故障前負載潮流
資料如表二所示。若在線路④－⑤且接近滙流排④之處發生三相短路故障，試求出
每一部發電機在故障期間之搖擺方程式（swing equation）。以 100 MVA 為基準時，
兩部發電機的暫態電抗與 H常數如下：（20 分）
Generator 1：400 MVA, 20 kV, 067.0=
′
d
X per unit,
2.11=H
MJ/MVA
Generator 2：250 MVA, 18 kV, 10.0=
′
d
X per unit,
0.8=H
MJ/MVA
圖四、電力系統單線圖
表一、變壓器與線路資料
表二、故障前負載潮流資料
1
4
2
3
5
∞
1Generator
4L
5L
2Generator