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108年 - 108 專技高考_電機工程技師:電力系統#80789
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二、請對下圖利用快速解耦電力潮流法(Fast decoupled power flow method)執 行二次疊(iteration)。圖上所標示的參數皆為標么值。(20 分)
相關申論題
一、一台 60-Hz 三相同步發電機,忽略電樞電阻,其同步電抗為 Xd =1.7241標么(per unit),並連接至一個無限匯流排。發電機的端電壓為 1.0∠0∘標么,且發電機提供至系統的電流為 0.8 標么,0.9 落後功因。所有的標么值均以發電機的額定為基準求得。試求同步發電機內部電壓 Ei 的大小 及角度,及傳送至無限匯流排的實功率 P 與無效功率 Q。如果發電機的 輸出實功率保持固定,但發電機的激磁增加 20%,試求 Ei 與匯流排側的電壓之間的角度 δ,及發電機傳送至匯流排的無效功率 Q。(20 分)
#329235
三、兩發電機 G1 與 G2 分別經由變壓器 T1 與 T2 連接至一高壓匯流排,並供電給輸電線路。線路於遠端的 P 點因故開路。開路電壓為 515 kV。系統各主要元件的參數如下: 線路 X1 =15% 、 X 0=40% 係以 1500 MVA、500 kV 為基準 G1 的中性點直接接地,G2 的中性點不接地。所有變壓器的高壓側及變壓 器 T2 的低壓側中性點皆直接接地,假設系統以 1000 MVA 為共同容量基 準及輸電線路上以 500 kV 為基準。忽略故障前的電流,試求在 P 點發 生三相故障,G1 的 C 相次暫態電流,以及在 B 相與 C 相發生線間 (line-to-line)故障,P 點的 B 相次暫態電流。(20 分)
#329237
四、如果電驛的保護區很小時,可以用電流的連續原理來作保護結構。下圖所示為發電機之一相繞組的保護區, I f ′為故障點的故障電流。試說明發電機繞組的差動保護動作原理。(20 分)
#329238
五、下圖所示的單線圖為一部發電機經由兩條並聯的輸電線路連接至一無限匯流排。此發電機傳送 0.8 標么的功率,且端電壓及無限匯流排電壓皆為 1.0 標么。圖上所標示的數字表示在一個共同系統基準上的電抗標么值。發電機的暫態電抗為 0.2 標么,如果其中一條輸電線路,在距離線路送電端 30%線路長度之處發生三相故障,假設發生故障時,H = 5.0 MJ/MVA,系統頻率為 60 Hz。如果該故障在發生後的 4.5 週期時,同時 開啟故障線路兩端 之斷路器而予 以清除, 試求 功率 - 角度方程式 (Power-Angle Equation)。(20 分)
#329239
(二)利用等面積準則,列出計算此情境下的臨界清除角δcr的公式。(12 分)
#570018
(一)求初始功率角δ0及故障清除後的最終穩定角δm。(13 分)
#570017
(二)計算 A 相故障電流的標么值大小。(12 分)
#570016
(一)寫出 A 相故障電流 Ia 的計算公式。(13 分)
#570015
二、一電力系統,有二匯流排,匯流排 1(Bus 1)有一部三相發電機,額定 120 MVA、13.2 kV,經由兩條輸電線路,每條輸電線的阻抗為純電抗 (忽略電阻)j0.3 p.u.送電至匯流排 2 負載端(Bus 2, PQ Bus),匯流排 2 連接一個三相平衡負載,吸收功率 80 MW + j60 MVAR。以 100 MVA、 13.2 kV 為系統基準及匯流排 1 的電壓相位角為參考角,匯流排 2 電壓初始值為 1.0 標么,初始角度為 0.0 度,使用牛頓-拉佛生法(Newton Raphson)解電力潮流,計算第一次疊代的匯流排 2 電壓值及角度。(25 分)
#570014
(二)計算輸電線路上的每相電壓降(Voltage Drop)近似值。(13 分)
#570013
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