高普考題庫
114 年 114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某單相交流短距離之輸電線路將12 kW 之有效功率(Active Power)由電源端輸送到負載端,負載之功率因數(Power Factor)為0.8 落後。假設負載端的電壓振幅值為440 V,輸電線路的電阻與電抗分別為5 Ω 和10 Ω。請計算以下物理量:㈠送電端之電壓振幅值。(8 分)㈡送電端之功率因數。(8 分)㈢該輸電線路之效率。(9 分)
申論 2某三相Δ-Y 連接15 MVA、33/11 kV 之變壓器,由差動電驛(DifferentialRelay)所保護。請設計差動電驛的比流器(Current Transformer)之比例值,使得通過變壓器Δ側之循環電流不超過5A。(25 分)
申論 3某交流三相50 Hz 同步發電機之慣量常數(Inertia Constant)為6MJ/MVA。該發電機透過傳輸線,連接到無限匯流排B,如圖一所示。發電機以0.9 落後之功率因數,輸送0.9 標么(Per Unit)的有效功率(RealPower),到無限匯流排。若該電力系統發生小擾動,觀察得知該同步發電機之轉矩角偏差量為9°。請計算以下物理量:(每小題5 分,共25 分)㈠同步發電機提供之視在功率(Apparent Power)標么值。㈡流經傳輸線路之電流。㈢同步發電機輸出之電壓振幅值。㈣同步發電機之同步功率係數(Synchronizing Power Coefficient)。㈤電力系統之無阻尼振盪角頻率(Undamped Angular Frequency ofOscillation)。0.12 puG0.34 pu0.24 puLine圖一
申論 4如圖二所示之電力系統,各設備之參數如圖上所標註。假設三相短路故障發生於F 點位置。請計算此時之故障電流。(25 分)20 MVA, 15%30 MVA, 5%(3 + j15) ΩF10 MVA, 10%33 kV1 : 3圖二