普考申論題
109年
[電力工程] 輸配電學概要
第 一 題
📖 題組：
三相完全換位之345 kV、200 km之輸電線，線路常數z = j0.3 Ω/km，y = j4×10^-6 S/km於線路受電端之滿載負載為700 MW（於95%額定電壓下，0.99功因超前），假設為一中程線路，試求：
三相完全換位之345 kV、200 km之輸電線，線路常數z = j0.3 Ω/km，y = j4×10^-6 S/km於線路受電端之滿載負載為700 MW（於95%額定電壓下，0.99功因超前），假設為一中程線路，試求：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
電路之A、B、C、D參數？（12分）
思路引導 VIP
看到中程輸電線（200 km）的關鍵字，應立刻聯想到標稱π型（Nominal π）或標稱T型等效電路。實務及國考中最常預設使用的是「標稱π型電路」。解題第一步是算出整條線路的總串聯阻抗 Z 和總並聯導納 Y，接著直接代入標稱π型電路的 ABCD 參數公式（A=1+ZY/2, B=Z, C=Y(1+ZY/4), D=A）。計算完畢後，強烈建議利用 AD-BC=1 來驗算結果是否正確。
小題 (二)
送電端電壓Vs、電流Is、有效功率Ps？（9分）
思路引導 VIP
本題需要利用(一)算出的 ABCD 參數，結合受電端(Receiving end)的條件反推送電端(Sending end)數值。關鍵在於：1. 確認受電端電壓 $V_R$ 為實際運轉電壓（即 345 kV 的 95%）。2. 利用三相功率公式求出 $I_R$，並注意功因為「超前」，角度應為正。3. 套用矩陣方程式：$V_S = A \cdot V_R + B \cdot I_R$、$I_S = C \cdot V_R + D \cdot I_R$。最後求 $P_S$ 時，使用三相實功率公式 $P_S = \sqrt{3} |V_{S(LL)}| |I_S| \cos(\theta)$ 即可。
小題 (三)
電壓調節率？（4分）
思路引導 VIP
電壓調節率（VR, Voltage Regulation）是輸配電的核心指標。定義為「無載受電端電壓」與「滿載受電端電壓」差值對「滿載受電端電壓」的比值。關鍵在於要知道「無載時」的受電端電壓不是送電端電壓 $V_S$，而是 $V_S / A$（因為無載時 $I_R=0$，所以 $V_S = A \cdot V_{R(NL)}$）。