電力工程 102 年輸配電學概要考古題

長程輸電線路的等效π 型電路（Equivalent π circuit）如下圖所示，其與中程輸電線 路的標稱π 型電路（Nominal π circuit）相似，且有Z'= Z×F1，Y'/2 = (Y/2)×F2 的關 係，F1 與F2 稱為修正因數，試推求：㈠F1（10 分）；以及㈡F2（10 分）。雙曲線 函數tanh(γl/2) = (cosh(γl)-1) / sinh(γl)。

火力電廠有一部600 MVA，13.8 kV 之同步發電機，其正序、負序與零序電抗值分 別為X1 = X2 = 0.15 標么、X0 = 0.03 標么，其與600 MVA，13.8 kV Δ/345kV Y 接變 壓器連接，變壓器之漏電抗為0.2 標么，變壓器及發電機之中性線均採直接接地。 發電機於額定電壓下無載運轉，而變壓器之高壓側與電力系統分離，假設變壓器之 高壓側發生b、c 相之線間短路故障，假設故障前VF = 1.0∠0° 標么，系統基準值 Sbase = 600 MVA。試求故障時之： ㈠等效序網路圖。（10 分） ㈡零序I0、正序I1 與負序I2 電流，以kA 表示。（10 分） ㈢線電流Ia、Ib 及Ic，以kA 表示。（10 分）

一新設鋼捲廠生產線需要6 台1000 HP，功因0.86 落後的同步電動機群，2 台600 HP， 功因0.9 落後的感應電動機群與1 台200 kW 功因為1.0 的電熱器，假設同步電動機 群，感應電動機群與電熱器的需量因數各為0.6、0.8 與0.9，試求： ㈠新設的電力變壓器容量至少需多少kVA？（10 分） ㈡在不考慮需量因數下，此鋼捲廠的功率因數？（5 分） ㈢欲改善其功率因數至0.99 落後時，需增加的電容器容量kVAR？（10 分）

㈠試列舉工業配電系統中4 種中性點接地之方法，並簡要說明其特性。（15 分） ㈡就600V 以下之低壓系統，當系統上有：Y 接法之發電機時；及Y 接法變壓 器供電時的情況，請分別選用適當的接地方法，並說明選用的理由。（10 分） VS + - VR + - IR IS Z' Y' 2 Y' 2

試列舉變電所接地（substation grounding）之目的。（20 分）