國營事業考古題 109年 電力系統與電機機械

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1. 請推導高壓傳輸系統之實虛功潮流公式，並繪出下圖標么化電力系統阻抗圖。

(一) 請推導高壓傳輸系統之匯流排1及匯流排2之實虛功潮流公式，並回答下列問題，符號假設如下：匯流排1電壓（V1角度δ1），匯流排2電壓（V2角度δ2）及傳輸線Line阻抗R＋jX（X＞＞R）。
　(1)解釋為何虛功傳輸取決於電壓大小？
　(2)解釋為何實功傳輸取決於相角差？
(二) 當圖中所示電力系統三相功率與線電壓額定數值如表，請以100 MVA為基準值，選擇20 kV為發電機電壓基準，將所有阻抗表示成標么值並繪出阻抗圖（計算至小數點第3位，以下四捨五入）。

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1. 請說明下圖中變壓器試驗分析目的，並回答下列問題：

(一)請簡要說明利用變壓器開路試驗及短路試驗為測定變壓器的哪幾項參數（請各列舉3項）？
(二)請簡要說明如何透過下圖開路試驗及短路試驗，測試變壓器損失？並說明試驗方式。
(三)承(一)參數，請描述變壓器等效電路模型。

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1. 如圖所示，一台60 Hz同步發電機藉由電感性線路接到一個無限匯流排上，發電機慣量常數為H＝10 MJ/MVA，直軸暫態電抗Xd＝0.3pu，Xt＝0.058pu，經2條平行輸電線XL1＝XL2＝0.8pu傳送電力至無限匯流排，發電機送出時功率為Pe＝0.8 pu，Qe＝0.07 pu到電壓為V＝1∠0° pu之無限匯流排，請回答下列問題：

(一)一個暫時性三相故障於F點時，當故障被清除後輸電線完好，請計算臨界清除角及臨界清除時間（計算至小數點第3位，以下四捨五入）？
　(1)臨界清除角δc，以弳度表示。
　(2)臨界清除時間tc。
(二)依下圖系統架構，當故障位置為遠離發電機端F點時，故障前、故障中及故障後，依等面積法則之加減速原理，如何觀察系統是否穩定？請參考下圖為例描述之。

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