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111年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
111年國 軍 上 校 以 上軍 官 轉 任 公 務人 員 考 試 試 題
考 試 別
：
關務人員考試
等 別
：
三等考試
類 科
：
電機工程
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
：
10770
頁次
：
2
－
1
一、一雙回路之三相輸電線，由 S端送電至 R端，單線圖如圖一(a)所示，每
個導體直徑為 2 cm，若導體排列方式如圖一(b)所示，回路 2的S端接地
且R端開路，回路 1三相平衡電流有效值為 500 A，忽略導線電阻。
求回路 2的R端A相電壓有效值。（10 分）
若回路 2的R端接地，試求回路 2的A相電流有效值。（10 分）
二、一電力系統單線圖如圖二所示：
試以變壓器容量及線路電壓為基準，繪出標么等效電路。（10 分）
試以 Gauss 法求出經 2次疊代後的 V2實際值（V）。（10 分）
回路 1
回路 2
S
R
60 km
圖一(a)
20
m
8
m
6
m
6
m
6
m
6
m
A
1
B
1
C
1
A
2
B
2
C
2
圖一(b)
10 MVA
13.8△-138Y kV
Xl= 0.1
E1
|V1| = 138 kV V2
ZL= j476 Ω P2= 8 MW
Q2= 6 MVAR
圖二
代號：
1
0770
頁次：
2
－
2
圖三(a)
三、某三相 60 Hz 電力系統，以線路側 100 MVA、115 kV 爲基值計算系統元
件各相序阻抗標么值如圖三(a)單線圖所示。若忽略故障前之電流，並假設
發電機電動勢爲
1.0 0 pu
。
試繪出正序、負序、零序電路圖。（6分）
若匯流排 A相發生阻抗接地故障，如圖三(b)所示，試求短路電流 If實
際值（A）。（7分）
若匯流排 BC 相發生短路故障，如圖三(c)所示，試求短路電流 If實際
值（A）。（7分）
四、一個電力系統具三匯流排，如圖四所示。在基值容量爲 1000 MVA 時，各
機組/負載的參數如下表所示：
機組/負載 發電量/用電量 頻率特性
機組 1 400 MW 速率調整率 R1= 6%
機組 2 600 MW 速率調整率 R2= 4%
負載 1 300 MW 頻率增加 1%，負載增加 1.5%
負載 2 300 MW 頻率增加 1%，負載增加 1.2%
負載 3 400 MW 頻率增加 1%，負載增加 0.8%
所有機組並聯運轉在標稱頻率 60 Hz，若負載 3突然增加 100 MW，且兩
部機組均有能力進行調整，試求：
系統穩態工作頻率。（8分）
P13 新的傳送功率。（6分）
P23 新的傳送功率。（6分）
五、試繪接線圖，並說明工作原理：
試繪零相比流器（ZCT）之接線圖，並說明其工作原理。（10 分）
試繪接地比壓器（GPT）之接線圖，並說明其工作原理。（10 分）
圖四
機組 1
負載 1負載 2
機組 2
負載 3
P13 P23
Z
f
= j0.1
A B C
If
圖三(b)
A B C
If
圖三(c)
X1= X2= 10%
X0= 3%
Y
Δ
-
Y
X1= X2= X0= 5%