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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109年特種考試
交 通 事 業 鐵 路 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
：
70430
頁次
：
2
－
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一、一部 60 Hz 同步發電機藉由純電感性線路連接到一個無限匯流排上，發
電機慣量常數 H = 5 MJ/MVA 和直軸暫態電抗 X’d= 0.3j 標么，如圖 1所
示，其他電抗值是以共同基值標記在圖上。發電機送出實功率 P= 0.8 標
么和虛功率 Q = 0.074 標么到電壓 V = 1.0 標么之無限匯流排上。一個三
相故障發生在傳輸線的中點(F)，以隔離故障導線方式清除故障，試決定
臨界清除角。（25 分）
Xt= 0.2j
∞
0.3j
0.15j 0.15j
F
X’d= 0.3j
V=1.0標么
圖1
二、如圖 2所示，三相成束導線，每束二根，間距 d = 400 mm，每根導線半
徑為 16 mm，三相導線呈水平排列，線間距為 7 m，求每線對中性線每
相每公里 60 Hz 的容抗，線路 100 km 的容抗值。（25 分）
dd d
7 m 7 m
圖2
代號：
70430
頁次：
2
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2
三、請用母線阻抗矩陣演算法（Zbus Method）求出以下電力系統網路（如圖
3所示）之母線阻抗矩陣。圖中的阻抗值皆為標么值。（25 分）
j0.25
j1.25
j0.125
j0.4
j0.2
j1.25
Reference
0
4
3
2
1
圖3
四、如圖 4所示三母線電力系統單線圖，母線 1為匱乏母線（Slack Bus）、母
線2、3皆為負載母線。若負載母線之初始值假設為 1.0∠0°標么，請用
高斯-賽德法（Gauss-Seidel Method），執行一次疊代，找出母線 2、3的
電壓（標么）及角度，圖中的阻抗值皆為標么值且以 100 MVA 為基準。
（25 分）
12
3
Slack Bus
G1
0.0333j
0.0125j
0.05j
270 MVar300 MVar
320 MVar400 MVar
1.00°
圖4