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104年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34080 全一張
（正面）
等別： 三等考試
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。
（請接背面）
一、一電力系統，除了參考匯流排之外有 2個匯流排，依照匯流排①與匯流排②的順序，
得知該系統之匯流排阻抗矩陣 Zbus 如下：（每小題 5分，共 10 分）
現在由匯流排①經一個阻抗為 j2 標么的分支延伸到新的匯流排③，依照匯流排①、
匯流排②與匯流排③的順序，寫出新的匯流排阻抗矩陣 Zbus(3)。
假設
的擴建計畫因為土地無法徵收而放棄，改為由參考匯流排經一個阻抗為 j2
標么的分支延伸到新的匯流排④，依照匯流排①、匯流排②與匯流排④的順序，
寫出新的匯流排阻抗矩陣 Zbus(4)。
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
j5j2
j2j3
Zbus （標么）
二、有一條輸電線，特性阻抗 100 Ω，電源電壓 100 V，忽略電源內部阻抗，輸電線末端
負載阻抗 100 Ω，假設電波由輸電線一端傳到另一端所需的時間為 T：
（每小題 5分，共 10 分）
假設在 t = 0 時，此電源加到此輸電線上，求 t = 1.5T 時負載端的電壓值。
假設故障導致此輸電線兩端的斷路器都跳脫，在 t = 0 時電源端的斷路器成功復
閉，但負載端的斷路器卻壞掉無法復閉，求 t = 1.5T 時負載端的電壓值。
三、某電力系統如圖一，由發電機 G經由變壓器 T供電給電動機 M1 與M2，如果在 F
發生接地故障：（每小題 5分，共 10 分）
比較故障點 F與斷路器 C流過的故障電流大小並說明原因。
假設由斷路器 C動作必須切斷的故障電流為 Ic，若是由斷路器 A動作必須切斷的
故障電流為 IA，比較 IA與Ic的大小，並說明原因。
圖一
G D T A B M1
C F M2
②
①
①
②
104年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34080 全一張
（背面）
等別： 三等考試
類科： 電力工程
科目： 電力系統
四、某一條一般線路常數為 A1、B1、C1、D1 的輸電線，在其末端串接另一條一般線路
常數為 A2、B2、C2、D2 的輸電線，求串接後整體等效一般線路常數的：
（每小題 5分，共 10 分）
A參數。
B參數。
五、用牛頓勞福森（Newton-Raphson）法解 0
2
1
YX 22 =−+ ，X+Y＝0，初始值 X(0)=1，
1Y(0) −= ：（每小題 10 分，共 20 分）
第1次疊代。
第2次疊代。
（過程與答案限制只能以分數表示）
六、
寫出圖二電力系統的 Y V = I，其中○
0為參考匯流排，V矩陣由 V1、V2、V3 組成，
分別代表匯流排①②③與參考匯流排之間的電壓差，求 Y矩陣及 I矩陣。（10 分）
求出 Y矩陣的下三角矩陣 L以及上三角矩陣 U，使 Y = L U。（10 分）
利用 L與U解出 V1、V2、V3。（10 分）
（過程與答案限制只能以分數表示）
+ 10 V ‒
○
0 ① ② ③
圖二
七、某三相同步發電機可輸出最大功率為 3標么，慣性常數 H = 8(百萬焦耳/百萬伏安)，
經由純電抗網路輸送 1.5 標么的功率到無限匯流排，不幸發生故障導致輸出降為零：
（每小題 5分，共 10 分）
在故障發生後 0.1 秒清除故障使系統恢復原來的運轉情況，求臨界清除角。
求臨界清除時間。
2 Ω2 Ω4 Ω
1 Ω
～