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106年公務人員特種考試關務人員考試、
106年公務人員特種考試身心障礙人員考試及
106年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：10670 全一張
（正面）
考試別： 關務人員考試
等別： 三等考試
類科： 電機工程
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、圖一為平衡 Y連接之同步發電機之等效電路圖，以中性阻抗 Zn接地，Za = Zb = Zc。
試求出其負序等效電路與零序等效電路。（25 分）
c
a
b
n
Z
a
E
b
E
n
I
c
I
a
I
b
I
c
E
a
Z
b
Z
c
Z
二、圖二所示為三相 60 Hz 電力系統單線圖。系統參數值如下：同步發電機： ..3.0 up
X
=
′，
sec0.3=
H
，..0.1 upPm=；無限匯流排電壓： ..0.1 upV =
∞；變壓器漏電抗：
..1.0 upX
T
=；傳輸線電抗： ..2.0
12 upX =，..1.0
13 upX =，..2.0
23 upX =。若無限匯
流排接收 1.0 p.u.有效功率，而功因為 0.95 落後。
試求得發電機 G之開路電壓。（7分）
假設於時間為 0時，匯流排 1處發生三相接地故障，此故障未能即時清除。而當
時間為 T時，傳輸線 1-3 瞬時跳脫，完成故障清除。試求出故障前、故障中與故障
後之發電機輸出功率。（10 分）
請以等面積法則說明如何求得臨界清除時間，確保於故障後，該系統仍可維持暫
態穩定。（8分）
∞
+
+
+
-
-
-
圖
一
圖二
G 1 2
3
106年公務人員特種考試關務人員考試、
106年公務人員特種考試身心障礙人員考試及
106年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：10670 全一張
（背面）
考試別： 關務人員考試
等別： 三等考試
類科： 電機工程
科目： 電力系統
三、兩部 60 Hz 同步發電機組併聯運轉，供電於總負載為 700 MW 之電力系統。一號機額
定容量為 600 MW，出力供應負載為 MWP 400
1=，速率調整率（Speed Regulation）
為4% p.u.，而運轉成本函數及限制條件為 2
111 006.08 PPC += ，100 MW ≤≤ 1
P600 MW；
二號機額定容量為 500 MW，出力供應負載為 MWP 300
2=，速率調整率為 5% p.u.，
而運轉成本函數及限制條件為 2
222 007.07 PPC += ，100 MW ≤≤ 2
P500 MW。
若不考慮線路損失，請說明目前運轉模式，是否符合經濟調度原則運轉？（12 分）
假設於現有運轉條件下，總負載增加至 750 MW，若不考慮線路損失與任何輔助控
制策略下，試決定於新的工作條件下，各機組之出力與該電力系統之頻率。（13 分）
四、考慮如圖三之三相交流電路，兩個負載 1
L與2
L併聯連接於一個 60 Hz 之三相電壓源，
其電壓值為 °∠= 0100
A
V，°−∠= 120100
B
V，°∠= 120100
C
V。
請決定電壓 v1(t)之瞬時值為多少？（5分）
描繪該三相交流電路之單相等效電路。（5分）
請決定電流 i2(t)之均方根（Root Mean Square, RMS）值為多少？（5分）
請決定電壓源 C
V提供之瞬時功率為多少？（5分）
請說明於現有工作條件下，本電路之兩個併聯負載 1
L與2
L負載，可否自該三相電
路中，獲取最大之平均功率？（5分）
+
圖三
A
VA
N
VC V
B
C
-
0.1 Ωj0.1 Ω
j1.0 Ω
j1.0 Ω
j1.0 Ω
j0.1 Ω
j0.1 Ω
B
-j2 Ω -j2 Ω
-j2 Ω
v1
L1L2
i2
++
-
-
-
+
j0.1 Ω