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110年 - 110 關務特種考試_三等_電機工程:電力系統#98231
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四、兩部三相、60 Hz 的蒸氣渦輪機-同步發電機組 A、B,其額定功率與速度 調整率(speed regulation)分別為(以個別機組之額定為基準值):300 MW 與 5%(機組 A)、250 MW 與 7%(機組 B),兩部機組同時連接至 60 Hz 的電力系統。當系統頻率突然由 60 Hz 上升至 60.15 Hz 時,試分別求出這 兩部蒸氣渦輪機組 A、B 之輸出功率變化值(MW)。(25 分)
相關申論題
一、一部三相、Y 連接、440 V、60 Hz 之感應電動機連接至一個三相平衡電源,已知該感應電動機的線電流大小為 40 A。當一個△連接之理想電容器 組與該感應電動機並聯連接後,三相電源之總線電流大小降低為 34.1 A, 三相電源之總功率因數則升高至 0.9 落後(lagging)。試求:感應電動機 的輸入實功率與輸入虛功率、理想電容器組之每相電容值與每相電流值、 合併感應馬達與理想電容器組之△連接每相等效阻抗值。(25 分)
#410741
二、一部三相、Y 連接、額定 2 GVA、24 kV、60 Hz、同步電抗 1.0 標么之大 型同步發電機,經輸電線傳送 1 GVA、功率因數 0.85 落後的功率到一個 電壓大小為 23 kV 的無限匯流排(infinite bus)。假設忽略輸電線的阻抗 及該同步發電機的電樞電阻,並以該同步發電機之端電壓相角為 0做參 考。當同時調整該同步發電機之場電流(field current)下降 20%且調整其 蒸氣渦輪機輸入機械功率後,致使該發電機之輸出虛功為零。試求:該調 整工作的前、後,同步發電機的內電勢電壓大小(kV)、功率角(power angle)以及傳送至無限匯流排的實功(MW)。(25 分)
#410742
三、三部三相、60 Hz 的同步馬達分別具有 0.5 標么、0.25 標么、0.15 標么的 次暫態電抗(以 2 MVA、440 V 為基準值),同時並聯至電力系統的匯流 排 A,該匯流排 A 再經由三條具有相同 0.05 Ω電抗的輸電線連接至該電 力系統的匯流排 B,匯流排 B 所具有的短路容量為三相、20 MVA(以三 相、440 V 為標稱值)。若匯流排 A 故障前的電壓為 430 V,忽略兩部馬 達故障前的負載電流,試求匯流排 A 發生三相短路故障的初始對稱均方 根值電流(initial symmetrical rms current)的標么值與實際值。(25 分)
#410743
(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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