電力工程 113 年輸配電學概要考古題

圖一為一個平衡三相配電系統單線圖，其中電源阻抗可忽略，三相配電 線的每相阻抗值如圖所示。此時負載在額定容量操作，負載額定如圖所 示，負載的線電壓為3.3 kV。 ㈠繪出圖一的等效單相電路，並計算電源的實際線電壓，與此系統的電 壓調整率（V.R.%）。（15 分） ㈡繪出圖一等效單相電路的相量圖，標示負載側電壓、電源側電壓、負 載電流、傳輸線電壓降之間的相量關係。（10 分） 3.3 kV 3,000 kVA, pf = 0.8落後 0 02 0 2 lZ . j . / 相 三相電源 3.45 kV 圖一

圖二為一個三相配電系統，其中3.45 kV/0.6 kV 主配電變壓器T1 的額定 參數示於圖中，主配電變壓器的漏電抗XT1 為等效至低電壓側實際值， 負載匯流排Bus 2 在額定電壓0.6 kV 操作，負載吸收視在功率為配電變 壓器額定容量的80%，電源側短路容量假設為無限大。 ㈠計算無熔絲開關NFB1 負載側的額定電流與對稱三相短路電流。（15 分） ㈡以主配電變壓器T1 額定為基準值，計算此主配電變壓器漏電抗的標 么值。（10 分） Bus 1 Bus 2 T1, 2 MVA, 3.45 kV/0.6 kV 1 0 016 T X . / 相 CB1 NFB1 3 45 SC . kV , MVA 負載 pf = 0.85落後 圖二 T1

一、某單相60 Hz 之二線式架空線路，其實心圓柱型銅導體直徑為1.5 cm， 導體水平排列，間距為0.5 m。試計算下列各值，單位以mH/km 表示。 ㈠每一導體內部因磁通鏈所產生的電感。（10 分） ㈡每一導體因內部及外部磁通鏈所產生的電感。（10 分） ㈢線路的總電感。（5 分） 二、下圖所示為一簡單的三匯流排電力系統單線圖，各發電機以一暫態電抗 後接一電動勢表示。全部阻抗均以共同MVA 為基準的標么值表示，所 有電阻及並聯電容抗均忽略。發電機均在無負載下運轉在其額定電壓， 且電動勢同相位。若有一個三相短路故障經由 0.19 pu f Z j 的故障阻抗 發生在匯流排3。 ㈠利用戴維寧定理求故障點的阻抗，以pu 值表示。（15 分） ㈡計算故障電流，以pu 值表示。（10 分） j0.05 j0.75 j0.075 j0.45 j0.30 三、兩交流電機被一阻抗為(0.7+j2.4) 的線路連接在一起，如下圖所示。 1 500 16.26 V V 及 2 585 0 V V 。試計算下列各值： ㈠各電機的複數功率，並決定他們的實功率及虛功率是吸收或是供給。 （15 分） ㈡線路上的實功率及虛功率損失。（10 分）

關於輸配電系統的中性點接地，請說明下列問題： ㈠中性點接地的方法有那幾種？（12 分） ㈡中性點接地的主要目的為何？（13 分）