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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、退除役軍人轉任公務人員考試試題
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。
代號：70380
頁次：3
－
1
一、在圖 1之三相平衡電路中，電源為 a-b-c 相序，電源相電壓有效值為 350
伏特。試計算：
電源線電流 大小。（8分）
S
I
電源饋送到負載三相總實（有效）功率、總虛（無效）功率、總視在
功率。（6分）
整體負載功率因數（PF）。（6分）
350 V
S
I
1
j
Ω
負載
+
-
a
b
c
n10 Ω
1
j
Ω
1
j
Ω
66 j+Ω
66 j+Ω
66 j+Ω
18 18 j+Ω 18 18 j+Ω
18 18 j+Ω
配電線
n'
圖1 三相平衡電路
二、圖 2為具有 3個電壓等級的三相平衡電力系統單線圖，負載為 Y接線
純電阻負載。圖中所示各變壓器之標么電抗值為以其本身額定為基準
計算得到，三相輸電線的每相總電抗值標示於圖中，電源之線電壓為
13.8 kV。（每小題 10 分，共 20 分）
選取第二部變壓器（Tr.2）額定作為全系統標么計算基準值，繪出標
么系統圖。
計算負載線電壓之實際值大小、發電機輸出線電流之實際值大小。
38
line
jX j=Ω
95
Y
Load
R
=Ω
S
I
L
V
10%MVA,100
kVY1322.13
1=
−Δ
Tr
X10%MVA,50
kV69Y138
2=
Δ−
Tr
X
圖2 一個有 3個電壓等級的三相平衡電力系統
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2
三、圖 3的三相電力系統中，電源之線電壓為 161 kV，電源之三相短路容量
為2,000 MVA。主變壓器額定如圖中所示，變壓器的中性點為電阻接地。
考慮匯流排 2發生：⑴b-c 相兩線短路（2LF）故障、⑵a相單線接地（SLG）
故障。故障前故障匯流排電壓為 1.0 pu，電源的正、負、零相序標么阻抗
值假設為相同。試以標么系統回答下列問題：（每小題 10 分，共 20 分）
繪出 b-c 相短路（2LF）故障電流計算所需相序組合電路；計算故障電
流的標么值與實際值。
繪出 a相接地（SLG）故障電流計算所需相序組合電路；計算故障電
流的標么值與實際值。
MVA2,000
kV,161
=
SC
MVA
Ω47NGR10%,
kV161/33 MVA,100
==
Tr
X
2LF, SLG
圖3 三相電力系統
四、圖 4為一個主變壓器之保護電驛架構圖，圖中以 ANSI Code 編號的保護
電驛有 50、51、51N、49、46、87N、87T、32P、67、67N，試說明各
編號保護電驛的保護功能與目的。（20 分）
51N 49
51
87T
50
CT
PT
Δ
YNGR
46
50 51N
51N
87N
32P
CT
67 67N
圖4 主變壓器之保護電驛架構圖
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五、某工廠之受電電壓為三相、60 Hz、線電壓 33 kV，其饋供負載之總實功
率為 20 MW、總功因為 0.707 落後。若欲規劃在 33 kV 匯流排裝置一個
Y接線的功因補償電容器組，將整體系統功因修正為 0.95 落後。試回答
下列問題：（每小題 10 分，共 20 分）
繪出功率三角形，並據以計算需並聯多少 Mvar 之三相電容器組?
小題
中三相電容器組每相電容器的電容值?