第1題
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） 計算電源提供的複數功率、功率因數與電流大小。 計算三組負載合成的等效串聯電抗 eq Z 值。 (rms) V SI eq Z S S P jQ 圖1 一個單相、480 伏電力系統
民國111年 高考三級 電力工程 電力系統考古題
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官方資料
題目與答案
第2題
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 A 0.02 pu 16,000MW 12,800MW B 0.0125 pu 12,000MW 9,600MW C 0.01 pu 6,400MW 5,120MW 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。 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）。 負 載 負 載 負 載
第3題
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） 繪出圖2 系統的正、負、零序電路。 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。 G1 G2 Bus 1 Bus 2 100MVA, 20kV 0 5 X . pu 0 15 X . pu 0 15 X . pu Transmission Line Tr.1, 100MVA, 20kV/345kV 0 08 Tr X . pu Tr.2, 100MVA 345kV/20kV 0 08 Tr X . pu 100MVA, 20kV 0 04 X . pu 0 2 X . pu 0 2 X . pu 100MVA B S 345kV B V 2LG Bus 3 Bus 4 n X n X 0 2 X . pu 0 2 X . pu 0 04 X . pu 0 05 n X . pu 0 05 n X . pu 圖2 一個三相電力系統單線圖
第4題
圖3 為一個以標么（pu）值表示的輻射型饋電系統。 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 G Q 。（15 分） 計算負載匯流的短路容量（short-circuit capacity）標么值。（5 分） 1 0 o V 0 2 D S j . D S V V G G S G jQ 0 5 Z j . 圖3 一個輻射型饋電系統
第5題
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） 瞬時／延時過電流電驛（ANSI 保護代碼50/51）。 差動電驛（ANSI 保護代碼87）。 方向性過電流電驛（ANSI 保護代碼67）。 測距電驛（ANSI 保護代碼21）。