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年特種考試地方政府公務人員考試試題
等 別：三等考試
類 科：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。
代號：
34080
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一、一條三相、三線、161 kV、60 Hz、80 km 之輸電線路用於傳送額定 200 MVA
之電力至三相負載，該輸電線路之總損失不得超過該線路傳輸額定容量
的3%。已知該輸電線路所採用的導體是由多股導電率為 61%之硬抽鋁線
所組成，該導體在溫度 20℃時之電阻率（resistivity）為 2.8×10-8 Ω-m。試
求該輸電線路每線導體的等效截面積（以 m2為單位）與等效直徑（以 m
為單位）。（20 分）
二、一條額定三相、三線、765 kV、60 Hz 之長程輸電線路，在送電端（sending
end）的電壓 VS、電流 IS可用受電端（receiving end）之電壓 VR、電流
IR表示如下： cos( ) sin( )
sin( ) / cos( )
S c
R
S c
R
l jZ l
j l Z l
β β
β β
=
V
V
I
I
，其中已知特性阻抗
（characteristic impedance）為 Zc= 290.43 Ω、參數
β
l= 21.641°。
（每小題 10 分，共 20 分）
當送電端電壓大小為 765 kV 且受電端為開路條件下，試求受電端之
相電壓大小與線電壓大小。
為使送電端電壓與受電端電壓之大小與相位完全相等，試求連接在受
電端之三相並聯電抗器（shunt reactor）的每相電抗值與三相總虛功值。
三、一部凸極式同步發電機之搖擺方程式（swing equation）可表示為
2
2
0
( )
m e
H d
P P
f dt
δ
π
= −
，式中同步發電機的電磁功率 Pe可表示為
sin( ) sin(2 )
e max K
P P P
δ δ
= +
。假設發電機之角度
δ
自其穩態工作點
δ
0發生
偏移∆
δ
，即
δ
=
δ
0+∆
δ
。（每小題 10 分，共 20 分）
試求以∆
δ
所表示之線性化（linearized）搖擺方程式。
試求該電機之同步功率係數（synchronizing power coefficient）表示式。
代號：
34080
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2
四、一個大型發電廠內的四部同步發電機（SG1、SG2、SG3、SG4），其額定
均為三相、24 kV、100 MVA、3600 rpm、60 Hz、Y連接，四部同步發
電機之定子繞組端分別經由 5Ω的串聯電抗器（series reactor）（SR1
、SR2
、
SR3、SR4）連接至廠內的共同匯流排，如下圖所示。已知 SG1、SG2定子
繞組之中性點直接接地，SG3、SG4定子繞組之中性點分別經由 2Ω之電
抗器接地；SG1、SG2之正序、負序、零序電抗分別為 0.25 pu、0.16 pu、
0.06 pu，SG3、SG4之正序、負序、零序電抗分別為 0.20 pu、0.15 pu、
0.05 pu。忽略故障前的電流，並假設四部發電機在故障前均工作在額定
電壓。當該共同匯流排之 a相發生單線接地故障時，試求 a相之故障電
流標么值。（20 分）
SG1
SR1
SG2
SR2
SG3
SR3
SG4
SR4
五、一個額定為三相、三線、345(Y)/34.5(∆) kV、60 MVA、60 Hz 之電力變
壓器，採用電力變壓器繞組兩側比流器二次側與差動電驛之適當接線，
以達成保護該變壓器之功能。已知該電力變壓器在 34.5 kV 側所採用之
比流器具有 1000/5 A 之標準變流比。試求：（每小題 5分，共 20 分）
電力變壓器運轉在滿載條件下，345/34.5 kV 兩側之繞組電流大小與線
電流大小。
電力變壓器 345/34.5 kV 兩側比流器二次側之接線方式。
電力變壓器 345 kV 側採用比流器之變流比。
電力變壓器運轉在半載條件下，345/34.5 kV 兩側比流器二次側之輸出
電流大小。