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106年公務人員特種考試警察人員、一般警察
人員考試及106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：70580 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、圖一(a)為三相 Y-Y 理想變壓器之示意接線圖，一次側包含 A, B, C 三條線路；二次側
包含 a, b, c 三條線路。兩側均採用中性點接地，中性點接地阻抗分別為 ZN 與Zn，各
個單相變壓器匝數比均為 N1：N2。
試證明其零序之等效電路如圖(b)所示。（15 分）
試求出圖一(b)之Z0。（10 分）
Z
0
Refe rence bus
(b)
Z
N
Z
n
n
N
12
:NN
(a)
A
B
C
a
b
c
圖一
二、考慮如圖二示之電力系統單線圖，擬進行電力潮流分析。導納矩陣
b
us
Y為
bus
39 26 13 0
2 6 3.666 11 0.666 2 1 3 per unit
1 3 0.666 2 3.666 11 2 6
0132639
jj j
jj jj
jjjj
jjj
−−+ −+
⎡⎤
⎢⎥
−+ − − + −+
⎢⎥
=⎢⎥
−+ − + − −+
⎢⎥
−+ −+ −
⎣⎦
Y
G
1
2
3
4
11
P+jQ
0.5 j0.2−
0.3 j0.1−
1+j0.5−
1
V1.040=∠°
2
V
4
V
3
V
圖二
試求得各條傳輸線 π型等效模型各參數之標么（Per Unit）值。（6分）
說明該系統中那些匯流排為發電機匯流排？那些匯流排為負載匯流排？那些匯流
排為無限匯流排？（9分）
列出潮流方程式並說明何者為未知變數。（10 分）
ZN Z
n
Z0
106年公務人員特種考試警察人員、一般警察
人員考試及106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：70580 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、某一三相交流之電力系統，由兩部發電機並聯發電運轉，其額定容量分別為 200 MW
與400 MW，而調速機工作於自由運轉（Governor Free）模式，兩機之速度調整率
（Speed regulation）分別為 4%與5%。假設於無載時之系統頻率為 60 Hz 。
若負載增加至 600 MW 時，試求出新工作點下該電力系統之頻率。（7分）
此時兩部發電機之出力各為多少？（18 分）
四、如圖三所示為一電力系統之單線圖，各設備之電抗標么值與相關參數如圖所示。假
設於故障前發電機輸出有效功率為 1.1pu。而三相故障發生於 P點時，開關 1與開關
2同時打開，以清除故障。
P12
j0.5
j0.4
j0.05j0.25
10V=∠°
'
1.2pu
1.1pu
m
E
P
=
=
圖三
故障清除後同步發電機輸出之有效功率與電角關係曲線（Power Angle Curve）。（7分）
試以等面積原理說明如何求得該同步發電機之臨界角度。（11 分）
計算同步發電機之臨界角度。（7分）