地特四等申論題
111年
[電力工程] 輸配電學概要
第 一 題
📖 題組：
有一用電戶，經三相三線 22.8 kV、60 Hz 配電線路供電，線路阻抗為 0.03+j0.15 Ω，以電力公司的供電電源端輸出電壓為基準，測得電源端送出的電流為 250∠+30° A；請求出： (一)負載受電端的負載電壓及負載消耗的三相電功率。（10 分） (二)負載端的電壓調整率。（5 分） (三)本用戶和一般工廠的電壓調整率及負載端電壓的大小，有何不同特徵？請劃出相量圖說明原因。（10 分）
有一用電戶，經三相三線 22.8 kV、60 Hz 配電線路供電，線路阻抗為 0.03+j0.15 Ω，以電力公司的供電電源端輸出電壓為基準，測得電源端送出的電流為 250∠+30° A；請求出： (一)負載受電端的負載電壓及負載消耗的三相電功率。（10 分） (二)負載端的電壓調整率。（5 分） (三)本用戶和一般工廠的電壓調整率及負載端電壓的大小，有何不同特徵？請劃出相量圖說明原因。（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
負載受電端的負載電壓及負載消耗的三相電功率。（10 分）
思路引導 VIP
此題為三相輸電線路的基礎計算。第一步先建立單相解題模型，將給定的電源端線電壓轉為相電壓基準，利用給定的超前電流與線路阻抗算出線路壓降，進而求得受電端電壓；第二步利用「電源端功率扣除線路損耗」或「直接計算 3VrI*」求得負載端三相實功與虛功，需注意電流相角超前代表容性負載，會使受電端電壓高於電源端。
小題 (二)
負載端的電壓調整率。（5 分）
思路引導 VIP
首先需回顧電壓調整率（Voltage Regulation, VR）的定義公式，即無載時受電端電壓與滿載時受電端電壓之差，對滿載時受電端電壓的比值。由於本題為短程輸電線，無載時受電端電壓即等於送電端電壓，將計算出的電壓大小代入公式即可。特別注意因電流越前電壓（電容性），結果將出現負值。
小題 (三)
本用戶和一般工廠的電壓調整率及負載端電壓的大小，有何不同特徵？請劃出相量圖說明原因。（10 分）
思路引導 VIP
從題幹『電流相角為 +30°』切入，判斷本用戶為電容性負載（領先功因），並比較一般工廠典型的電感性負載特性。運用線路電壓降近似公式與相量圖，解釋超前與落後功因對負載端電壓大小及電壓調整率正負值的影響。