加載中. ..
PDF
105年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員
考試及105年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 代號：70880 全一張
（正面）
考試別：
鐵路人員考試
等別
：
高員三級考試
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、在圖 1之三相平衡電路中，電源為 a-b-c相序，電源相電壓有效值為 220 V，傳輸線
與負載阻抗單位為歐姆。電源經傳輸線供電兩組三相平衡負載，試計算：
（每小題 5分，共 20 分）
電源線電流 s
I大小。
負載線電壓 ab
V大小。
負載吸收總實（有效）功率、總虛（無效）功率、總視在功率。
總負載功率因數（PF）。
S
I
+
-
220 0o
∠1.6+j1
01
j
.
ab
V
n4.8+j3
a'
b'
c'
a
b
c負載
1.6+j1
1.6+j1
4.8+j3
4.8+j3
01
j
.
01
j
.
傳輸線
圖1
二、圖 2為一個單機無限匯流排系統。圖中同步發電機操作在 60 Hz，經過 4.0=
L
X的傳
輸線傳送功率 8.0
0=
G
P至無限匯流排。同步發電機內電壓 8.1| =
a
E，轉子慣量
5=
H
秒，轉子阻尼（D）忽略，同步電抗 0.1== qd XX ，無限匯流排電壓為 0.1=
∞
V。
以上所述各標么值均已統一基準值。
寫出此系統的搖擺方程式（Swing Equation）。（5分）
若發電機出口匯流排發生三相短路，再清除此事故，請使用等面積法則，計算此
系統臨界清除時間，單位為秒。（15 分）
G傳輸線 V∞
L
jX
圖2
a'
c' b'
a
b
c
j
0.1
j
0.1
j
0.1
Vab
I
s
n
jXL
V∞
°
－
j
j
j j
j
j
105年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員
考試及105年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 代號：70880 全一張
（背面）
考試別：
鐵路人員考試
等別：
高員三級考試
類科別： 電力工程
科目： 電力系統
三、圖 3的三相電力系統中，在匯流排 4的a相發生單相接地（SLG）短路事故。事故前
系統為平衡，故障相的電壓在事故前為 1.0 標么，事故前線路電流可忽略。
（每小題 10 分，共 20 分）
繪出計算此短路電流所需相序組合電路。
計算此故障電流的標么值。
G1 G2
Bus 1 Bus 2
100MVA,
20kV
005
X
.pu=
1015
X
.pu=
2015
X
.pu=
line
Tr .1 , 1 0 0 MV A ,
20kV/345kV
1008
Tr
X
.pu=
Tr.2, 100MVA
345kV/20kV
2008
Tr
X
.pu=
G2, 100MVA,
20kV
0004
X
.pu=
102
X
.pu=
202
X
.pu=
0004
X
.pu=
102
X
.pu=
100
B
SMVA=
345
B
VkV=
SLG
2005
g
X.pu=
Bus 3 Bus 4
202
X
.pu=
1005
g
X
.pu=
1g
X
2g
X
圖3
四、圖 4為一個發電機組保護電驛架構單線圖，其中以 ANSI Code 編號的保護電驛有
51、32、46、49、27、59、81、64、87G、51N，試說明各編號的保護功能與目的。
（20 分）
49
4632
8159
27
64
G
87G
51N
NGR
51
CB
CT
CT
CT
CT
PT
圖4
五、某工廠之配電電壓為三相、60 Hz、線電壓 3.3 kV，供電下游 3個負載。負載 1為感
應馬達群，吸收實功率 2MW、功率因數 0.85 落後。負載 2為同步馬達，吸收實功
率1MW、功率因數 1.0。負載 3為公用負載，吸收視在功率 1MVA、功率因數 0.8
落後。若欲將總體負載功率因數修正為 0.95 落後：（每小題 10 分，共 20 分）
請計算需並聯多少 MVAR 之三相電容器組。
若此三相電容器為 Y接線，計算各相電容器所需電容值。
G1, 100 MVA,
20 kV
X
1=0.2 pu
X
2=0.2 pu
X
0=0.04 pu
X
gl=0.05 pu
Tr.1, 100 MVA,
20 kV/345 kV
X
Trl=0.08 pu
X
1=0.15 pu
X
2=0.15 pu
X
0=0.5 pu
SB=100 MVA
VB=345 kV
Tr.2, 100 MVA,
345 kV/20 kV
X
Tr2=0.08 pu
G2, 100 MVA,
20 kV
X
1=0.2 pu
X
2=0.2 pu
X
0=0.04 pu
X
g2=0.05 pu
X
g2
X
g1