115年 - 115 高等考試_二級_電力工程：電力系統#145820

一、一部額定24MVA、18kV、60Hz之三相同步發電機具有每相5Ω之同步電抗，忽略其電樞電阻。⑴當該發電機以額定電壓傳送功率至功率因數為0.8落後之額定負載時，試求此時發電機之激磁電壓；⑵當該發電機之激磁電壓提高至每相14kV，且端電壓維持額定電壓，試求此時發電機在失去同步前的最大輸出實功與此時的電樞電流。（25分）

二、如下圖所示之無載電力系統單線圖，已知各同步發電機均運轉在其額定 電壓下，並與其內電勢同相位，忽略電樞電阻。選定變壓器之容量與兩 側電壓做為基準值，發電機與變壓器之額定容量與百分比電抗均已在圖 上標示。當在圖中最右端的匯流排發生三相短路故障時，試求該匯流排 之短路電流與短路容量。（25 分）

三、已 知 一 個 電 廠 內 具 有 四 部 大 型 同 步 發 電 機 組 ， 其 增 量 燃 料 成 本 （incremental fuel cost）（單位：$/MWh）分別如下： \[ \lambda_{1}=\frac{df_{1}}{dP_{g1}}=0.012P_{g1}+9.0 \]\[ \lambda_{2}=\frac{df_{2}}{dP_{g2}}=0.0096P_{g2}+6.0 \]\[ \lambda_{3}=\frac{df_{3}}{dP_{g3}}=0.08P_{g3}+8.0 \]\[ \lambda_{4}=\frac{df_{4}}{dP_{g4}}=0.0068P_{g4}+10.0 \]假設該四部大型同步發電機組同時運轉以供電給 800 MW 之總負載，試 以經濟調度條件求出該電廠之總增量燃料成本λT，以及每部發電機組的 輸出實功。 （25 分）

四、一部額定1000MVA、24kV、3600rpm、60Hz之大型蒸汽渦輪發電機組，具有7%之速度調整率（以其額定容量為基準）。當該發電機之輸出頻率由60Hz降低至59.4Hz之穩態時，試求該蒸汽渦輪發電機之增加出力為多少MW？（25分）