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102年公務人員升官等考試、102年關務人員升官等考試
102年交通事業郵政、港務、公路人員升資考試試題
代號：
25930
等別(級)： 薦任
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。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、一交流電源之瞬時電壓為
(
)
o
30cos2100)( += ttv
ω
V，電流為
(
)
o
60cos22)( += tti
ω
A，
瞬時功率 )()()(
t
i
t
v
t
p⋅= W，將電流分解成與電壓同相位及與電壓相角差 90o的二電
流分量
(
)
o
30cos)( += tAti
R
ω
與
(
)
o
30sin)( += tBti
X
ω
：
請問瞬時功率 )(
t
p之平均值為何？（5分）
)()( titv
X
⋅的峰值為何？（5分）
與
的答案與複數功率（complex power）*
I
VS ⋅
=
有何關聯？（5分）
二、下圖中所示為三相完全換位之三個匯流排電力系統，所有數值均為標么值，傳輸線
L12 之正序串聯阻抗 km/pu005.0
12 jz
=
，正序並聯導納 km/pu100.4 6
12
−
×= jy ，L12
長50 km ；傳輸線 L23 之正序串聯阻抗 km/pu005.0
23 jz =，正序並聯導納
km/pu100.3 6
23
−
×= jy ，L23 長40 km ；傳輸線 L13 之正序串聯阻抗
km/pu005.0
13 jz =，正序並聯導納 km/pu100.3 6
13
−
×= jy ，L13 長40 km。
請寫出傳輸線 L12 之π型電路的 ABCD 參數。（5分）
請寫出 Ybus。（5分）
請列出負載潮流方程式 0),( 222 =
−
=
GP PVPf
δ
，0),( 333
=
+
=
DP PVPf
δ
，
0),( 333
=
+= DQ QVQf
δ
。（5分）
初始值為 0.1,0,0 0
3
0
3
0
2=== V
δδ
，設匯流排 1為搖擺匯流排（swing bus），請以
Newton-Raphson 方法計算第一次疊代所需的 Jacobian 矩陣。（10 分）
請計算出第一次疊代 )1(
3
)1(
3
)1(
2,, V
δδ
值。（5分）
3
V1=1∠0°pu
1
PG2=0.5 pu
V2=1.05 pu
2
PD3=1.5 pu, QD3=0.05 pu
102年公務人員升官等考試、102年關務人員升官等考試
102年交通事業郵政、港務、公路人員升資考試試題
代號：
25930
等別(級)： 薦任
類科(別)： 電力工程
科 目： 電力系統
全一張
（
背
面
）
三、100 MVA，20 kV 發電機，其電抗值 X"=X2=0.2 pu，X0=0.05 pu，中性點連接限流電
抗器 j0.15Ω，當發電機連接至系統之前，電壓調整至 18 kV，此時 b，c相發生雙線
接地故障，試求在大地及線路之最初對稱電流(F
n
I，F
b
I，F
c
I)之均方根值。（20 分）
四、圓極式同步發電機輸出功率為 0.6 pu，經由二條並聯之輸電線至無限匯流排，每一
條電抗 0.4 pu。設 E′=1.44 pu，Vbus=1.0 pu，H=0.4 sec，同步電抗 Xs=1.0pu，t=0 時，
其中一條輸電線斷路器打開，試決定暫態是否穩定？(sin-10.5833=0.6228 ，
cos0.6228=0.8122，cos(π/6)=0.866) （20 分）
五、有一 100 kVA，2400/240V 的變壓器採差動保護：
試決定變壓器一次側及二次側供差動電驛用之比流器（CT）變流比。（8分）
若電驛至多允許 20% I1誤差，求差動電驛 K值。( 2
21
21
II
KII
+
>− 時跳脫)。
（7分）