高考申論題
105年
[電力工程] 電力系統
第 一 題
📖 題組：
某電力系統包含 4 個匯流排，編號分別為①、②、③及④。對應此系統之阻抗矩陣 Zbus 為： Zbus = j * [ 0.2436 0.1938 0.1544 0.1456; 0.1938 0.2295 0.1494 0.1506; 0.1544 0.1494 0.1954 0.1046; 0.1456 0.1506 0.1046 0.1954] 若匯流排①至匯流排②之線路阻抗為 j0.125 標么（p.u.），匯流排④至匯流排①之線路阻抗為 j0.4 標么。假設系統故障前，各匯流排之電壓皆為 1∠0° 標么，忽略負載電流，試求匯流排②發生直接接地之三相短路故障時： (一)匯流排④流至匯流排①之故障電流標么值。（10 分） (二)匯流排②流出的故障電流標么值。（10 分）
某電力系統包含 4 個匯流排，編號分別為①、②、③及④。對應此系統之阻抗矩陣 Zbus 為： Zbus = j * [ 0.2436 0.1938 0.1544 0.1456; 0.1938 0.2295 0.1494 0.1506; 0.1544 0.1494 0.1954 0.1046; 0.1456 0.1506 0.1046 0.1954] 若匯流排①至匯流排②之線路阻抗為 j0.125 標么（p.u.），匯流排④至匯流排①之線路阻抗為 j0.4 標么。假設系統故障前，各匯流排之電壓皆為 1∠0° 標么，忽略負載電流，試求匯流排②發生直接接地之三相短路故障時： (一)匯流排④流至匯流排①之故障電流標么值。（10 分） (二)匯流排②流出的故障電流標么值。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
匯流排④流至匯流排①之故障電流標么值。（10 分）
思路引導 VIP
面對匯流排矩陣的故障分析題，首先應聯想到利用阻抗矩陣（Zbus）中對角線元素（戴維寧阻抗）求出故障點總電流。接著，透過各匯流排的轉移阻抗計算故障時各節點電壓，最後再利用節點電壓差與實體線路阻抗（注意區分Zbus元素與實際線路阻抗）求出特定線路的支路電流。
小題 (二)
匯流排②流出的故障電流標么值。（10 分）
思路引導 VIP
考生看到三相短路故障與阻抗矩陣（Zbus），應直覺想到利用故障點的自阻抗（對角線元素 Zkk）來求取故障電流。本題為直接接地故障（Zf=0），直接代入公式 If = V(0) / Zkk 即可迅速得分。