電力工程 109 年電力系統考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/electrical-engineering/109-power-systems

第 1 題
某25 MVA、69/13.8 kV Δ-Y 結線變壓器，其電抗為5%，Y 接中性點直接
接地，69 kV 系統電源之正序、負序、與零序等效阻抗值分別為0.1 pu、
0.1 pu、0 pu。計算13.8 kV 側發生單相接地故障時：
㈠變壓器13.8 kV 側之各相電流與電壓實際值。（12分）
㈡變壓器69 kV 側之各相電流與電壓實際值。（12分）

第 2 題
圖一為雙電源之電力系統單線圖，計劃於圖中□符號標記位置處裝設方
向電驛與延時過電流電驛。
1
2

第 3 題
B1
B12
B21
B23
B32
B3
負載L1
負載L2
負載L3
P2
圖一
㈠如果各電驛間要完成保護協調運作，方向電驛與延時過電流電驛要裝
設於那些位置？（9分）
㈡當故障發生於P2時，電驛B12、B21、B23是否要動作？若這些電驛有
動作，請說明其動作時間要如何安排？（9分）
㈢若故障發生於匯流排2時，請說明各電驛要如何動作，確保匯流排2可
受保護。（8分）
三、某一200英哩（mile）三相輸電線路，工作頻率為60 Hz，其每相分布
線路參數為電阻r = 0.21Ω/mile，串聯電抗x = 0.78 Ω/mile，併聯電納
b =5.42×10-6 S/mile。
㈠試求出該三相輸電線路於工作頻率60 Hz 時之衰減常數與傳播速度。
（13分）
㈡如該線路於受電端為開路，而受電端之線對線電壓為100 kV 時，試決
定送電端之電壓與電流大小。（12分）

第 4 題
兩部發電機G1與G2之燃料成本如下：
2
1
1
1
1
(
)
900
45
0.01
G
G
G
C
P
P
P
；
2
2
2
2
2
(
)
45
0.003
G
G
G
C
P
P
P
；
PG1與PG2分別為兩部發電機之有效功率出力，而C1與C2為其燃料成本。
㈠若總負載為600 MW，也不考慮發電機出力上下限與不考慮輸電線路
損失，求出於最佳經濟調度各機組之出力與總燃料成本。（10分）
㈡若總負載為600 MW，考慮發電機出力上下限：
1
50 MW
200 MW
G
P
≦
≦
，
2
50 MW
600 MW
G
P
≦
≦
。於忽略輸電線路損失下，求出於最佳經濟調
度各機組之出力與總燃料成本。（10分）
㈢請說明不考慮發電機出力上下限，但考慮輸電線路損失L 時，要如何
求解最佳調度？（5分）

第 5 題
圖5為一個輻射型單電源配電系統與過電流保護電驛（保護代碼50/51）控
制斷路器（CB）跳脫的架構，回答下列問題：
㈠過電流保護電驛使用的保護曲線特性，與延時（51）、瞬時（50）過電
流保護功能為何？（5分）
㈡圖5中，若在CB1下游發生饋電線短路事故或過載，說明何謂過電流保
護協調？（5分）
G
l
jX
CB3
饋線短路
或過載
CB2
CB1
l
jX
50/51
50/51
50/51
圖5. 一個輻射型單電源配電系統與過電流保護電驛控制斷路器跳脫架構
(51) 、瞬時
(50) 過電
流保護功能為何？（5分）
㈡圖5中，若在CB1下游發生饋電線短路事故或過載，說明何謂過電流保
護協調？（5分）
G
l
jX
CB3
饋線短路
或過載
CB2
CB1
l
jX
50/51
50/51
50/51
圖5. 一個輻射型單電源配電系統與過電流保護電驛控制斷路器跳脫架構（5 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。