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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員、
國家安全局國家安全情報人員考試及110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
類科組別
：
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：
70340
頁次：
2
－
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有一三相電力系統之單線圖如圖 1所示，變壓器電抗為 20%，以
100 MVA、23/115 kV 為基準，輸電線阻抗 Z = j66.125 ，匯流排2之負
載為 S2=185 MW+j6.6 MVar，匯流排 3之負載為 S3= 0 MW+j20 MVar，
匯流排 3上之電壓須保持於 115 0 kV，利用標么值，決定匯流排 2與
匯流排 1電壓 kV 值。（25 分）
圖1三相電力系統單線圖
有一電力系統網路如圖 2所示，匯流排 1為匱乏匯流排（slack bus），且
11.0 0V p.u.，匯流排 2為負載匯流排，且 S2=286.36 MVA，功率因數
0.9778 落後，輸電線阻抗以 100 MVA 為基準，Z12=0.02+j0.04 p.u.，利用
高斯-賽德法，計算執行三次疊代後的 2
V，2
V初始值為1.0 0 。若經過數
次疊代後，匯流排 2之電壓收斂為 0.9-j0.1 p.u.，試計算 S1及輸電線之實
功率與虛功率損失。（25 分）
圖2二匯流排電力系統圖
pf = 0.9778落後
S2=286.36 MVA
2
Z12 = 0.02 + j0.04 p.u.
j66.125 Ω
V
3
S
3
S
2
V
2
V
1
S
1
1
G
代號：
70340
頁次：
2
－
2
一個三匯流排電力系統的零、正、負相序匯流排阻抗矩陣為
0
0.20 0.05 0.12
0.05 0.10 0.08 p.u.
0.12 0.08 0.30
bus
Z j
，1 2
0.16 0.10 0.15
0.10 0.20 0.12 p.u.
0.15 0.12 0.25
bus bus
Z Z j
試求直接三相故障發生在匯流排 3時之標么故障電流與各匯流排電壓，
以及直接 a相單線對地故障發生在匯流排 3時，求標么故障電流與匯流
排3的各相電壓。（25 分）
一部 60 Hz 同步發電機其暫態電抗為 0.2 標么，慣量常數 6 MJ/MVA。此
發電機經由一變壓器和雙回路傳輸線連接到無限匯流排，如圖 3所示，
忽略所有電阻值，系統各項以共同的 MVA 基準的電抗標么值標示於圖
上。發電機送出 0.9 標么的實功率到匯流排 1，匯流排 1上電壓值為 1.2
標么，而無線匯流排電壓 V= 1.0/0°標么，試決定發電機激磁電壓及搖擺
方程式。若有故障發生在匯流排 1，故障阻抗為 0.4 標么，且發電機激磁
電壓保持在故障前的值，試求故障期間的搖擺方程式。（25 分）
圖3
XL1 = 0.8
XL2 = 0.8
|V1|= 1.2
V
=
1.
0
/
0°
E
Ｘ
t= 0.2
0.2
d
X
2
1