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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
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年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：70480 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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
（請接背面）
一、三相輸電線長 50 km，60 Hz，受電端線電壓 66 kV，電流 230 A，功率因數 0.8 滯後，
輸電線電阻 r = 0.1 Ω/km，電感 L=1.2 × 10-3 H/km。
試求送電端線電壓。（15 分）
試求電壓調節率。（10 分）
二、圖一顯示一平衡三相發電機透過阻抗 Zf在b與c兩相間故障，假設發電機故障發生
之初沒有負載，則故障點的邊界條件為 Vb－Vb=Vf Ib，Ib+Ic=0 ，Ia=0 ，令
，其中
⎥
⎥
⎥
⎦
⎢
⎢
⎢
⎣
=
2
1012
00
00
Z
ZZ
⎤⎡ 000Z
0
Z
、1
Z
、2
Z
分別為零相序、正相序、負相序阻抗。
試證明 。(10 分)
⎥
⎥
⎥
⎦
⎢
⎢
⎢
⎣
=
S
SZ
ZZ
00
00
00
012
⎤⎡ S
Z
試證明 a相之正相序電流 f
a
aZZZ E
I++
=21
1。（15 分）
I
a
=0
+
Z
s
E
c
E
b
E
a
Z
s
Z
s
I
c
I
b+
V
a
Z
f
V
b
＋
Vc
－
＋
Vc
－
＋
Vc
－
圖一
107
年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
107
年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：70480
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、圖一所示為具有二匯流排之電力系統，匯流排 1是搖擺匯流排(swing bus or slack
bus)，其電壓V
1.0/0
o
pu，匯流排 2有發電量 100 MW 之發電機以及 120 MW 與
20 Mvar 負載，電壓
2
V
＝0.9 pu，輸電線導納 pu，系統基準值為 100 MVA。
請寫出匯流排 2之實功率 P
2
方程式。（10 分） 5jy −=
12
請以 Newton-Raphson 方法計算一次疊代後的 值， 初始值為 0°。(15 分)
2
δ
2
δ
圖一
pu9.0V
2
=
PG2=100 MW
y12=-j5 pu 120 MW
20 Mva
r
p
u00.1V
1
°∠=
四、三相平衡正相序交流發電機之 a相電壓、電流表示式分別為
)30cos(2100
o
+= tv
an
ω
V，
)60cos(22
o
+= ti
ω
an
A。
請寫出 b相電壓、電流表示式。（10 分）
請計算發電機輸出三相總實功率、總虛功率及總功率因數。（15 分）