所屬科目:電力系統
一、一條單回路三相換位輸電線每相由四條 ACSR 1,272,000 cmil 導線組成, 採水平方式架設,如圖一所示。捆紮間距為 50 cm。導線直徑為 3.5103 cm, 幾何平均半徑(Geometric Mean Radius, GMR)為 1.4173 cm。試決定此 輸電線每相每公里的電感值及電容值。(25 分)
二、二座 800 MW 的火力發電廠,其單位為$/h 之燃料成本函數為C1 = 400 + 7,其中 P1 及 P2之單位為 MW,β 與 γ 為二未知係數。當忽略耗損,總功率需求為 550 MW 時,功率之增量成本 λ為$8/MWh,當總功率需求為 1300 MW 時,功率之增量成本 λ 為$10/MWh。試求發電廠之燃料成本係數 β 及 γ。(25 分)
三、有一四匯流排電力系統(4-Bus Power System),如圖二所示,所給之電抗係基於共同 MVA 基準之標么值。變壓器 T1 之抽頭設定為 0.8:1,連接匯 流排 1(Bus 1)及匯流排 3(Bus 3)。變壓器 T2 之抽頭設定為 1.25:1,連接匯流排 4(Bus 4)及匯流排 2(Bus 2)。試求匯流排導納矩陣 Ybus。 (25 分)
四、一部 60 Hz 三相交流同步發電機藉由純電感性線路連接到一個無限匯流 排上,發電機慣量常數 H = 5 MJ/MVA 和直軸暫態電抗 X'd= 0.2 標么, 如圖三所示,其他電抗值是以共同基值標記在圖上。發電機送出實功率 Pe = 0.8 標么和虛功率 Q = 0.074 標么,到電壓 V = 1 標么之無限匯流排上。若在輸電線送電端 F 處發生三相故障,故障阻抗為 0.01 標么,當故障清除後,輸電線成功復閉到故障前之原始狀態。試決定該同步機之臨 界清除角。 (25 分)