普考申論題
110年
[電力工程] 輸配電學概要
第 一 題
📖 題組：
某一配電系統由一台變壓器、一台斷路器及輸電線路所組成，以 20 kV 電壓等級，供電給 500 kW 的負載，如圖一所示。變壓器之額定容量為 630 kVA，電壓等級為 20/0.4 kV。負載的功率因數（Power Factor，簡稱 PF）為 0.75 滯後。若在負載末端加裝進相電容器，使用戶末端的功率因數提高至 0.93 滯後。計算：
某一配電系統由一台變壓器、一台斷路器及輸電線路所組成，以 20 kV 電壓等級，供電給 500 kW 的負載，如圖一所示。變壓器之額定容量為 630 kVA，電壓等級為 20/0.4 kV。負載的功率因數（Power Factor，簡稱 PF）為 0.75 滯後。若在負載末端加裝進相電容器，使用戶末端的功率因數提高至 0.93 滯後。計算：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
由進相電容器提供的無效功率。（8 分）
思路引導 VIP
看到「改善功率因數」題型，首先要確認負載的實功率（P）在改善前後保持不變。接著，利用功率三角形關係 Q = P * tan(θ) 分別求出改善前後的無效功率，兩者之差額即為進相電容器所需提供的無效功率容量（Qc）。
小題 (二)
變壓器剩餘之視在功率（Apparent Power）容量。（8 分）
思路引導 VIP
看到此題應先確認實效功率（P）在加裝電容器改善功率因數前後保持不變。利用新的功率因數計算出系統改善後的視在功率（S_new），再將變壓器額定容量減去 S_new，即可求得變壓器剩餘的視在功率容量。
小題 (三)
流經輸電線路無效功率之下降百分比。（9 分）
思路引導 VIP
本題核心為「功率因數改善」的經典應用，解題時需把握「實功率（P）保持不變」的原則。先利用改善前後的功率因數（PF）分別求出線路需供輸的無效功率（Q = P × tanθ），再計算兩者差值並求出下降百分比即可。