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110年 - 110 高等考試_二級_電力工程:電力系統#101918
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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)
相關申論題
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)
#427790
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)
#427791
三、一個發電廠以發電量 PG(單位:MW)為函數之輸入燃料熱值 HF(單 位:百萬 Btu/h)表示式為:HF = 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)
#427792
(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
(一)計算受電端負載所消耗的三相總實功率(kW)與總無效功率(kVAR)。 (12 分)
#570012
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