110年 - 110 高等考試_二級_電力工程：電力系統#101918

試卷資訊

所屬科目：電力系統

選擇題 (0)

申論題 (4)

一、有一部額定三相 24 kV、700 MVA、60 Hz、兩極的大型蒸汽渦輪同步發電機組，其慣性常數（inertia constant）為 8.5 MJ/MVA。若該機組之輸入機械功率扣除旋轉損失後為 750000 馬力，而發電機之電功率為 450 MW，試求該發電機之角加速度（angular acceleration）以及在同步轉速下儲存於轉子之動能（kinetic energy）。[註：1 馬力 = 746 W]（25 分）

二、有一條 50 公里之超高壓（extra-high voltage, EHV）輸電用電纜線，由硬抽鋁（hard-drawn aluminum）之導體所組成，其截面積是 36✖10⁴圓密爾（circular mils）。假設該硬抽鋁導體在零電阻時之溫度為-228℃，且電阻與溫度之關係為線性。該鋁導體在 20℃ 之電阻係數（ resistivity）為，且在頻率 60 Hz 之集膚效應（skin effect）修正因數為 1.02。試求該電纜線在周圍溫度上升至 50℃，且在頻率 60 Hz 交流運轉時之電阻值。（25 分）

三、一個發電廠以發電量 PG（單位：MW）為函數之輸入燃料熱值 H_F（單位：百萬 Btu/h）表示式為：H_F = 0.03(PG)² + 5(PG) + 100。基於燃料成本每百萬 Btu/h 為 2.5 美元，試求出以 PG（單位：MW）為函數之每 MWh 遞增燃料成本（incremental fuel cost）的表示式。若該發電廠輸出實功由 200 MW 增加至 201 MW 時，試求出每小時額外燃料成本（additional fuel cost）之近似值與精確值。（25 分）

四、一個單相、雙繞組變壓器其額定為 90/120 V、9 kVA、60 Hz，已知其滿載之銅損（full-load copper loss）為 400 W、鐵損（core loss）為 300 W。若要將該變壓器使用於由 210 V 的單相交流電壓源、供電給 120 V 的單相交流負載，假設此時為一個理想變壓器，試求在不超過繞組電流額定下，變壓器之額定容量值。在前述的額定容量下，若所連接的負載功率因數為 0.8 滯後（lagging），試求該變壓器的效率。（25 分）