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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
104
年
特種考試交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題
代號：70880 全一張
（正面）
等 別： 高員三級鐵路人員考試
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。
（請接背面）
一、下圖為電力系統傳輸線模型，線路參數為導納，如果採用極座標表示法，求解牛頓
拉佛森解耦（decoupled）電力潮流，則：
g+jb
B
C
B
C
P
sr
, Q
sr
V
S
<θ
S
V
r
<θ
r
要解耦，此系統需要符合那些適當的條件？試寫三項。（每項 5分，共 15 分）
試利用上述條件推導簡化的潮流 P sr 及Qsr。（10 分）
二、電壓 200∠0°Vrms 頻率 60 Hz 的工廠，有兩組機具並聯運轉，一組機具阻抗為 5-j3 Ω，
另一組機具的功因為 0.8 落後並消耗實功 8 kW：
請問此工廠整廠的功因為何？（10 分）
此工廠需要並聯第三組電感性機具，要維持功因在 0.95 以上，新增電感性負載的
限制是多少亨利？（15 分）
三、一個單相變壓器額定值為 50 kVA，10000/200 V，其模型如下，可以表示成一個理想
變壓器 Ep：Es 加上阻抗的等效線路圖：
Rp + jXIp Rs + jXIs
+
Vp
-
+
Vs
-
+
Ep
-
+
Es
-
Np Ns
IpIs
此變壓器各項參數值為 Rp = 20.7 Ω，Rs = 0.008 Ω；Xlp = 40.5 Ω，Xls = 0.015 Ω。
挑選額定值為基底（Base），試繪製此變壓器的標么線路圖。（10 分）
此變壓器以額定值提供電壓 200∠0°V，功因 0.9 落後的負載，計算下列各值：
求其二次側電流 Is 標么值？（10 分）
求其一次側電壓 Vp 標么值？（10 分）
Vr∠θr
Psr, Qsr
BC
g+jb
BC
Vs∠θs
Vs
jXls
Rs
Ns Np
Es
Ep
jXlp
Rp
Vp
Ip Is
104
年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
104
年
特種考試交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題
代號：70880 全一張
（背面）
等 別： 高員三級鐵路人員考試
類 科 別： 電力工程
科 目： 電力系統
四、已知某電力系統線對線的電壓為 Vab=240∠0°Vrms，且 bnan VV =，中性線電阻 Z=3+j Ω，
若A-N 與B-N 兩負載 Z1、Z2之阻抗同為 16∠15°Ω，則：
中性線 n-N 之電流 nN
I為何？（10 分）
如果 B-N 之負載 Z2改為16 Ω的電熱性負載，則此系統損失為何？（10 分）
b
aA
B
N
n
Z
2
Z
1
Z=3+j
Z=3+j
Z1
B
b
n
a A
N
Z2