第1題
一個單相、60 Hz、220 V 負載匯流排供應兩組單相負載,其中負載1 吸 收實功率28.8 kW、功率因數0.707 落後,負載2 吸收視在功率21.2 kVA、 功率因數1.0。(每小題10 分,共20 分) 計算負載總複數功率與總功率因數。 若在負載匯流排裝置一組單相功因補償電容器,以將負載總合功率 因數改善到0.95 落後,計算功因補償電容器所需的虛功率與電容值。
民國113年 地方三等 電力工程 電力系統收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
一個單相、60 Hz、220 V 負載匯流排供應兩組單相負載,其中負載1 吸 收實功率28.8 kW、功率因數0.707 落後,負載2 吸收視在功率21.2 kVA、 功率因數1.0。(每小題10 分,共20 分) 計算負載總複數功率與總功率因數。 若在負載匯流排裝置一組單相功因補償電容器,以將負載總合功率 因數改善到0.95 落後,計算功因補償電容器所需的虛功率與電容值。
圖一為一個三相平衡電力系統單線圖,圖中兩部變壓器的百分比標么電 抗為以本身額定為基準(base)計算得到。三相輸電線長度10 公里,輸 電線每相每公里的電抗實際值標於圖中。此時,負載運轉在13.2 kV、 180 MVA、功率因數1.0。(每小題10 分,共20 分) 選取變壓器Tr.2 的額定作為全系統標么計算基準值,繪出統一基準值 的標么系統圖。 計算電源側線電壓實際值,與負載側電壓調整率。 G 3 2 j . / 公里 每相 輸電線 Tr.1, 350 MVA, 20 kV/230 kV Tr.2, 300 MVA 220 kV/13.2 kV Tr. X % 13.2 kV,180 MVA, Tr. X % 1 0 pf . 負載 (1) (2) (3) (4) 電源 圖一
圖二為一個平衡三相電力系統單線圖,圖中發電機經變壓器供電至電動 機,各設備的電抗標么值為以設備本身額定為基準(base)值計算而得, 已標示於圖上,變壓器的正、負、零相序電抗值假設相等。假設在變壓 器二次側F 位置的a 相發生完全單相接地(SLG)事故,事故前故障相 的電壓為1.0 標么,忽略事故前電力潮流,且變壓器相位移不予考慮。 (每小題10 分,共20 分) 繪出圖二系統的正、負、零序電路。 以圖二相序電路組合,計算此接地故障電流的標么值與實際值。 G M (1) (2) 3.45 kV, 6 MVA 3.45 kV/0.6 kV 6 MVA, 0 1 pu Tr X . 0.6 kV, 6 MVA 0 06 pu X . 0 3 pu X X . n X 0 1 pu X X . 0 05 pu X . 0 05 pu n X . F 圖二
一個60 Hz 電力系統由兩部火力發電機併聯組成,以供應總負載700 MW。 各發電機裝置調速機的速度下垂(speed droop)控制特性由各發電機額 定得到,每部發電機基準額定與實際發電量如下表所示,負載的頻率敏 感係數(D 值)不計。 發電機 速度下垂控制特性 基準額定 實際發電量 4% 600 MW 400 MW 5% 500 MW 300 MW 若此電力系統總負載增加到800 MW:(每小題10 分,共20 分) 計算此兩部發電機組僅使用速度下垂控制,此系統新的操作頻率實際 值(Hz)。 計算此兩部發電機組的發電量變動實際值(MW)。
電力系統使用過電流保護電驛做為線路相間短路與過載事故保護,此保 護電驛的保護代碼為50/51,繪出此過電流保護電驛在電力系統的主電 路接線,並以此保護電驛的過電流保護曲線,說明作動原理。(20 分)