高普考題庫
111 年 111年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

電力系統

這科隨機練其他年份

本卷皆為申論題，點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1如圖1 所示，一個單相、480 伏電力系統供應三組單相負載，其中負載1 吸收實功率12 kW、虛功率6.67 kVAr，負載2 吸收視在功率4 kVA、功率因數0.96 領前，負載3 吸收實功率15 kW、功率因數1.0。（每小題10 分，共20 分）㈠計算電源提供的複數功率、功率因數與電流大小。㈡計算三組負載合成的等效串聯電抗Z 值。eqPjQSSIS負負負480V(rms)載1載2載3Zeq圖1 一個單相、480 伏電力系統
申論 2一個60 Hz 電力系統由三個區域電力系統互聯組成，各區域的速度下垂（speed droop）控制特性由各區域基準額定得到，各區域基準額定與實際發電量如下表所示，三個區域負載的頻率敏感系數（D 值）不計。（每小題10 分，共20 分）區域速度下垂控制特性基準額定實際發電量A0.02 pu16,000MW12,800MWB0.0125 pu12,000MW9,600MWC0.01 pu6,400MW5,120MW㈠請以方塊圖、特性曲線與公式等，說明同步發電機以速度下垂控制功率的原理。㈡若此電力系統在區域B 有一部滿載400 MW 發電機因故跳機解聯，試計算此電力系統僅使用速度下垂控制進入穩態時的頻率實際值（Hz），與各區域的發電量變動實際值（MW）。
申論 3圖2 為一個三相電力系統單線圖，各設備的正、負、零相序電抗標么（pu）值與基準（Base）值已標示於圖上。假設在匯流排4 的b-c 相發生完全雙線短路接地（2LG）事故，事故前故障相的電壓為1.0 pu，變壓器的正、負、零相序電抗值假設相等，且變壓器相位移不予考慮。（每小題10 分，共20 分）㈠繪出圖2 系統的正、負、零序電路。㈡以圖2 相序電路組合，計算此事故流入地面故障電流的標么值與實際值。Bus 1Bus 2Bus 3Bus 4G1G2XXnnTransmission Line2LG100MVA,Tr.1, 100MVA,X0 15.puTr.2, 100MVA100MVA,20kV20kV/345kVX0 15.pu345kV/20kV20kVX0 2. puX0 08.puX0 5. puX0 08.puX0 2. pu1Tr10Tr21X0 2. puS100MVAX0 2. pu2B2X0 04.puV345kVX0 04.pu0B0X0 05.puX0 05.punn圖2 一個三相電力系統單線圖
申論 4圖3 為一個以標么（pu）值表示的輻射型饋電系統。㈠若要維持負載匯流排電壓V 在1.0 pu，計算負載匯流排電壓相角，與電容器組所需的虛功率補償量Q。（15 分）G2㈡計算負載匯流的短路容量（short-circuit capacity）標么值。（5 分）SjQG1GG2V1 0o1VVZj 0 5.S1j 0 2.S1D1D2圖3 一個輻射型饋電系統
申論 5在電力系統中，常用的過電流保護電驛有以下四種，請繪出此四種過電流保護電驛的基本接線方塊圖與動作公式，並說明其過電流保護電驛的典型保護應用：（每小題5 分，共20 分）㈠瞬時／延時過電流電驛（ANSI 保護代碼50/51）。㈡差動電驛（ANSI 保護代碼87）。㈢方向性過電流電驛（ANSI 保護代碼67）。㈣測距電驛（ANSI 保護代碼21）。