高普考題庫
106 年 106年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

電力系統

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1一個三相四線、208 V、60 Hz、負相序的三相平衡電源供電至如圖一所示之三相四線Y 連接不平衡負載,已知負載各相阻抗分別為:Z = 48 Ω、Z = 40 Ω、Z = 60 Ω。AnBnCn試以負載之相電壓V 為參考,求出圖中流經各相負載阻抗之電流相量、三個瓦特表An(W、W、W)的讀數,以及該三相不平衡負載吸收的總實功率。(20 分)AW1BWBn2ZnCW3圖一
申論 2一個三相平衡電壓源經由兩個並聯的三相變壓器T、T(內電抗均為j0.1 pu)供電xy至一個三相平衡Y 連接負載(每相阻抗為0.8 + j0.6 pu),該負載電壓保持V = 1.0∠0° pu。已知T、T 兩側繞組之電壓比與兩側電壓基準值之比相同,但變壓2xy器T 連接負載之二次繞組具有一個1.1 的分接頭(tap)可將其負載電壓提高為變壓x器T 的1.1 倍。試求兩變壓器間的環流(circulating current)標么值,以及每一個變y壓器送至負載端的複數功率標么值。(20 分)
申論 3一部大型蒸汽渦輪同步發電機之額定為三相、Y 連接、13.8 kV、100 MVA、4 極、1500 rpm、50 Hz,其中性點直接接地,已知其正相序、負相序、零相序之電抗分別為30%、40%、5%。若該同步發電機發生單線接地故障之故障電流大小值不允許超過其額定電流值,試求該同步發電機之中性點應加入多少亨利(H)之電感器。(20 分)106年公務人員高等考試三級考試試題 代號:25780類科:電力工程科目:電力系統
申論 4兩部50 Hz 之大型蒸汽渦輪同步發電機組以「暫態電抗後之定電壓」(a constantvoltage behind transient reactance)模型所表示,經一個j0.2 pu 之電抗器做相互連接如圖二所示。已知這兩部發電機之慣性常數與暫態電抗之值分別為:H = 3 MJ/MVA、X ′= 0.1 pu、H = 5 MJ/MVA、X ′ = 0.2 pu,穩態下兩發電機之模型定電壓大小與機械輸入功率分別為:E′= 1.15 pu、P = 1.1 pu、E′ = 1.05 pu、P = 1.0 pu。試以兩發電1m12m2機之轉矩角差量(δ = δ −δ)為變數,將圖二之雙機系統簡化為一個「單機-無限匯流排模型」(single-machine infinite-bus model),並求出該等效單機系統之慣性常數、機械輸入功率、電功率、搖擺方程式(swing equation)。(20 分)j0.2 puXX ′' = 0.1 pu puXX' ′ = 0.2 pu puEE ′' δδEE'′ δδH = 3.0 MJ/MVAH = 5.0 MJ/MVAP = 1.1 puP = 1.0 pum1m2圖二
申論 5請繪圖並說明如何採用保護電驛來達成一部三相同步發電機一相定子繞組發生故障的保護。(20 分)