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年公務、關務人員升官等考試、
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年交通
事業郵政、公路、港務人員升資考試試題
等 級：簡任
類科（別）：電力工程
科 目：電力系統研究
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。
代號：
16040
頁次：
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一、電源 A經斷路器 B1 接到匯流排①，再經斷路器 B2 接到輸電線 L1，再
經斷路器 B3 接到匯流排②，再經斷路器 B4 接到輸電線 L2，再經斷路
器B5 接到匯流排③，再經斷路器 B6 接到電源 B，在輸電線 L1 發生接
地故障，以方向性電驛保護，請依照動作時間快、中、慢、完全不動作
說明 B3、B4、B5、B6 分別屬於那一種並說明為什麼？（20 分）
二、某電力系統發生故障前除了參考匯流排之外，所有匯流排電壓皆為 1標
么，已知 Zbus 中Z11 = j0.25 標么，Z12 = Z21 = j0.2 標么，Z13 = Z31 = j0.15
標么，Z22 = j0.2 標么，Z23 = Z32 = j0.15 標么，Z33 = j0.2 標么，於匯流排 2
發生三相直接接地故障，求：（每小題 10 分，共 20 分）
故障電流。
故障後匯流排 3的電壓。
三、用牛頓－勞福森（Newton-Raphson）法解 G1(X1,X2) = X12+ X22– 4 = 0，
G2(X1,X2) = X1+ 2X2= 0，初始值X1(0)= 2，X2(0)= 0。（每小題10 分，共20 分）
求最初賈可比（Jacobian）矩陣的數值。
求第 1次疊代結束時 X1與X2的數值。
四、某三相電力系統 Y接三相電源，電壓分別為 Va = Vs∠θa (V)，
Vb = Vs∠θb(V)，Vc = Vs∠θc(V)，三相輸電線，阻抗分別為 Za，Zb，
Zc 與三相Δ接負載，阻抗分別為Zaa，Zbb，Zcc。（每小題10 分，共20 分）
請說明使整個電力系統為負相序三相平衡必須符合那些條件？
請畫出此三相電力系統 A相的單相等效電路，並標示相對於電源，輸
電線與負載的電壓值與阻抗值。
五、有4部發電機組的發電廠之中，以（元╱MWh）為單位之燃料增量成本分別
為λ1= 0.01Pg1+ 6，λ2= 0.009Pg2+ 8，λ3= 0.008Pg3+ 10，λ4= 0.006Pg4+12，
其中 Pg1，Pg2，Pg3，Pg4 分別為 4部機組的發電量，假設各個機組輸出的
最高限制分別為 500 MW，500 MW，300 MW，500 MW，與最低限制
分別為 50 MW，150 MW，50 MW，200 MW，求總負載 1,000 MW 經濟
調度下之：（每小題 10 分，共 20 分）
燃料增量成本λ。
Pg3。