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103年特種考試地方政府公務人員考試試題
代號：
34280
全一張
（正面）
等 別：
三等考試
類 科：
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）
一、考慮一傳輸線長度為
l
，特徵阻抗為
c
Z
，傳播常數為
，兩端之電壓與電流相量分別
表示為 V1與I1及V2與I2。該傳輸線之終端特性可以下述雙埠網路描述：
) sinh() cosh( 221 lIZlVV c
c
ZlVlII /)sinh()cosh( 221
若將該傳輸線進行斷路實驗與短路實驗，可得到下列數據：
斷路實驗
90800/:0)(112 IVZI oo
短路實驗
80200/:0)(112 IVZV sc
試求得特徵阻抗
c
Z
。（10 分）
若該傳輸線二次側連接一負載，負載阻抗值恰為傳輸線之終端阻抗
c
Z
。試求得該
傳輸線實功傳輸之效率。（10 分）
請說明該傳輸線是否有損失？（5分）
二、考慮如圖一所示之電力系統單線圖，擬進行電力潮流分析。假設傳輸線均為短程輸
電線路，所需參數之標么值如圖所示：
試求出該系統之導納矩陣。（5分）
列出該系統之潮流方程式，並說明何者為未知變數。（10 分）
試以牛頓（Newton）法進行電力潮流一次疊代計算，假設初始條件為平滑啟動
（Flat Start）。（10 分）
0.2 . .j pu
G
G
0.1 . .j pu
0.1 . .j pu
1
3
2
22
1 0.1 . .P jQ j pu
11 0 . .V pu
31 . .V pu
31 . .
G
P pu
圖一
103年特種考試地方政府公務人員考試試題
代號：
34280
全一張
（背面）
等 別：
三等考試
類 科：
電力工程
科 目：
電力系統
三、考慮如圖二所示之電力系統單線圖，當於匯流排 1發生三相短路故障時，同步發電
機G操作於額定容量，功因為 0.95 落後，電壓為高於額定值 7%。試求得下列物理
量之標么值：
次暫態時之故障電流。（10 分）
包含故障前電流成分之次暫態發電機電流與電動機電流。（15 分）
M
G
1
T
2
T
1
2
100 MVA
100 MVA
13.8 kV
13.8 kV /138 kV Y
X = 0.15
X = 0.10
line
X = 20
100 MVA
138 kV Y/13.8 kV
X = 0.10
X = 0.20
100 MVA
13.8 kV
圖二
四、考慮如圖三所示之電力系統單線圖。傳輸線Ｉ與傳輸線 II 之暫態電抗分別為 2XL與
XL。同步發電機表示為一定電壓源
E
，其暫態電抗為 Xs，變壓器之電抗為 XTR。
無限匯流排電壓為
0V
。假設於時間為 0時，傳輸線Ｉ之匯流排Ａ處發生三相接地
故障，此故障未能即時清除。而當時間為Ｔ時，傳輸線Ｉ即時跳脫完成故障清除：
求出故障前、故障期間與故障後同步發電機之功率角曲線(Power Angle Curve)。
（9分）
以等面積法則說明如何求得臨界清除時間，以確保故障後該系統可維持暫態穩定。
（16 分）
圖三
A
0V
G
Xs
XTR
I
II