電力工程 94 年電力系統考古題

有一部300 MVA 13.8 KV 三相Y 接60 Hz 之同步發電機，其開路電壓已調整至額定 電壓，假設在此時（t = 0）將此三相同時短路並量測其電流，若忽略其不對稱之直 流成份，其對稱均方根暫態電流Irms(t)可以下式表示之： Irms(t) = 104(1+ e-t/τ1+6e-t/τ2)amp， τ1 = 200 ms，τ2 = 15 ms 假設忽略該發電機之凸極效應及定子電阻，試計算其次暫態直軸電抗 d X′′ 及穩態同 步電抗Xd。（20 分）

下圖所示電力系統是由一理想平衡三相電壓源及兩個平衡三相阻抗負載所組成，已 知其線電壓為2400 V（rms）。（20 分） ㈠試求各個負載之相阻抗，Z1 及Z2，請用歐姆單位表之。 ㈡若三相功率基底（base）S3φB = 1 MVA，線電壓基底VB = 2.4 KV，請繪出其單相 等效電路，並以標么值（per unit）標示出有關數據。 ㈢若已知 Vab = r 30° V（rms）相序為正序，試求aI ，請用安培單位表之。

試說明為何超高壓輸電線導體周圍有時會產生電暈（corona）？請問在乾燥空氣情 況下，發生電暈之臨界電場強度Ec 與那些因素有關？（10 分） ～ ～ ～ ＋ － ＋ ＋ － － a b c aI S1 Z1 Z1 Z1 Z2 Z2 Z2 S2 S1 負載300 KVA 功因0.8 滯後 S2 負載240 KVA 功因0.6 領前 94 年第二次特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：33380 科 別： 電力工程

茲有三個完全相同之單相變壓器，其等效電路圖如下圖所示，今將其連接成乙台三 相變壓器，其一次側及二次側依序分別接成Y 及Δ型，二次側未連接任何負載，但 一次側則經由Zn 阻抗接地。（25 分） ㈠請繪出其三相電路圖。 ㈡請利用子題㈠之電路導演出其正序、負序及零序之等效電路，須詳列導演過程。

下圖所示之電力系統，假設各輸電線阻抗均可以用一純電抗近似之：（25 分） ㈠試求其導納矩陣（bus admittance matrix）。 ㈡假設V1 = V2 = V3 = 1.0 且三個匯流排互相之間之相角差均很小，使得sin（δi-δj）可 用δi-δj 近似之，試求各輸電線上之實功率潮流，請以MW 單位表示，已知功率 基底（base）為100 MVA。 ～ ～ Z1 Z2 φZ 1：1 V1 δ1 X12＝0.2 pu S1 V2 δ2 S3 X13＝0.4 pu X23＝0.25 pu S3＝PG3＋jQG3 V3 0° S1＝PG1＋jQG1 ＝0.65＋jQG1 PD2＋jQD2 ＝1.0＋jQD2

MVA 10 reactance % 15 /km j0.40) (0.30 z km, 30 : Ω + = 架空線 /km ) . j . ( z Ω 10 0 18 0 + = F 電纜 km 2 reactance 10% 10MVA, : T1 reactance 8% 5MVA, : T2 圖2