115年 - 115 經濟部所屬事業機構_新進職員甄試試題_電機：1 .電力系統 2 .電機機械#147029

科目：國營事業◆1.電力系統 2.電機機械 | 年份：115年 | 選擇題數：0 | 申論題數：21

試卷資訊

所屬科目：國營事業◆1.電力系統 2.電機機械

選擇題 (0)

申論題 (21)

一、某三相 60 Hz、500 kV之無耗損輸電線路長度為300公里，每相輸電線路之電感為0.97 mH/km
、電容為 0.0115 μF/km，請回答下列問題(計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)：(2 題，
每題 10 分，共 20 分)

(一)試求輸電線路之相位常數 β(單位：rad×10-3/km)、突波阻抗(Zs，surge impedance)(單
位：Ω)、波速 υ(單位：km×105/s)、波長 λ(單位：km)。
(二)受電端在 500 kV 時，其額定負載為 800 MW、功率因素為 0.8 落後，試求送電端之相
電壓(單位：kV)、相電流(單位：A)、三相視在功率(單位：MVA)、電壓調整率(單
位：%)。
二、某三相電力系統如【圖 1】所示，請以發電機側之 100 MVA 及 13.8 kV 為基準值，故障點
於故障前之電壓 Vf 為 1.05∠0°p.u.，忽略故障前負載電流及 T1 與 T2 變壓器之相位移，請
回答下列問題(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)：(2 題，共 15 分)
(一)匯流排 2 發生單線接地故障，試求 Ia 之次暫態故障電流(單位：p.u.)。(5 分)
(二)匯流排 2 發生 b 相及 c 相接地故障，試求三相之次暫態故障電流(單位：p.u.)。(10 分)
三、某互連之電力系統包含 2 部機組，以經濟調度之方式運轉，2 部機組之運轉成本函數分別
-3 $
為C1 =10P1 ＋8×10 P12 ( h )及C2 =8P2 ＋9×10-3 P22 ( h )，負載需量 PD 為 1000 MW，請回答下列
$

問題(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)：(2 題，共 15 分)

(一)忽略發電機之輸出限制及線路損失，試求：
(1)各機組之輸出功率(單位：MW)。(2 分)
(2)遞增運轉成本 λ(單位：$/MW×hr)。(2 分)
(3)總運轉成本 CT(單位：$/hr)。(2 分)
(二)忽略發電機之線路損失，但考慮發電機受到輸出限制分別為100 ≤ P1 ≤ 600(MW)及
400 ≤P2 ≤ 1000(MW)，試求：

(1)負載需量 PD 為 700 MW 時之 P1 及 P2(單位：MW)。(3 分)
(2)負載需量 PD 為 1000 MW 時之 P1 及 P2(單位：MW)。(3 分)
(3)負載需量 PD 為 1400 MW 時之 P1 及 P2(單位：MW)。(3 分)
四、有 1 部 10 馬力、240 V、三相、60 Hz、6 極之感應電動機，在額定電壓及頻率下運轉，其
滿載時轉差率為 5 %，請回答下列問題(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)：(5 題，
每題 4 分，共 20 分)

(一)滿載時轉速為何(單位：rpm)？
(二)半載時轉速為何(單位：rpm)？
(三)滿載時轉子頻率為何(單位：Hz)？
(四)若忽略其他損失，則滿載時轉子銅損為何(單位：W)？
(五)在額定電壓且相同轉矩情況下，若每相轉子電阻為 1 Ω，欲使轉速下降至 1050 rpm，
則應在轉子電路上外加多少電阻(單位：Ω)？
五、有 2 部三相 Y 接同步發電機並聯運轉，輸出線電壓為 13.8 kV，甲發電機額定為 2500 kVA
，同步電抗每相為 5 Ω，其速率-負載特性曲線由無載至滿載時，所標示之頻率由 61 Hz 平
均降至 59 Hz；乙發電機額定為 3000 kVA，同步電抗每相為 6.5 Ω，其速率-負載特性曲線
由無載至滿載時，所標示之頻率由 61 Hz 平均降至 58 Hz。若電樞電阻忽略不計，磁飽和
所引起的影響亦不考慮，請回答下列問題(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)：(2 題
，共 15 分)

(一) 2 部發電機並聯運轉供應負載為 3000 kVA 時，試求：

(1) 2 部發電機各分擔多少負載(單位：kVA)？(5 分)
(2) 2 部發電機頻率為多少(單位：Hz)？(5 分)
(二) 2 部發電機並聯運轉能供給之最大負載為多少(單位：kVA)？(5 分)
六、有 2 台單相變壓器 A 及 B，其一、二次側額定電壓相等，且電阻對漏磁電抗之比值均相等
，A 變壓器容量為 10 kVA，阻抗壓降為 4 %；B 變壓器容量為 20 kVA，阻抗壓降為 2 %，
若把 2 台變壓器之一、二次側並聯運轉，請回答下列問題：(2 題，共 15 分)

(一)無載時 2 台變壓器間循環電流為多少(單位：A)？(5 分)
(二)二次側加入 20 kVA 之負載時，2 台變壓器各分擔多少負載(單位：kVA)？(10 分)