代號：

10110

10210

頁次：

1 － 1

109 年公務人員高等考試一級暨二級考試試題

等

別：高考一級

類

科：各類科

科

目：英文

考試時間：

3 小時

※注意：

 禁止使用電子計算器。

 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

一、英譯中： （ 30 分）

Backaches, which lame an estimated 5.4 million Americans each year, have resisted all medical miracles. A leading treatment for recurring low back pain is still the sofa, upon which a patient is supposed to recline, usually for at least a week and often much longer, until the pain goes away. Lingering backaches keep more workers off the job than any other ailment, costing the nation $16 billion in medical bills and lost wages annually. But it now appears that you shouldn't take a bad back lying down. Medical researchers in Sweden have shown that the best remedy for the most common type of backache is exercise, and that the afflicted should be active even if it hurts.

二、中譯英： （ 30 分）

模擬遊戲中的角色扮演可能會扭曲玩家對現實的觀感。比方說，遊戲中 玩家可能重複被對手刺死或是未能引爆炸彈而任務失敗，但在網絡空 間，那不會造成問題，因為玩家可以隨心所欲地將遊戲倒帶，一直重玩 遊戲中的事件直到他們採取了正確的行動，他們可能因此與現實脫節。

三、英文作文： （ 40 分）

While some suggest that parents should be legally punished for the poor parenting causing their children's delinquent behavior, some are against this idea. Write an essay in English of NO more than 300 words to explain whether you agree or disagree to this idea with arguments for both sides.

座號：

代號：

10120

頁次： 2 － 1

等

別：高考一級

類

科：電力工程

科

目：電力系統研究

考試時間：

3 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、考慮如圖一輸電系統之單線圖，匯流排 A 為一次變電所（ Primary Substation ，簡稱 P/S ） ，匯流排 B 、 C 、 D 為二次變電所（ Secondary Substation ，簡稱 S/S ） 。輸電線路已安裝以下保護電驛：數字標記 87 為線 路電流差動電驛， 21 為測距電驛。 51 為延時相間過電流電驛， 67 為方向 性延時相間過電流電驛。使用三種型式之斷路器，編號分別為 610 、 620 、 630 。□代表斷路器為常閉點，而■代表斷路器為常開點。各電驛之保護 協調均已經妥適設計，於事故發生後會適時正確跳脫。

•  請說明測距電驛 21 之工作原理。 （ 12 分）

•  試繪出該輸電系統各保護裝置之保護區域（ Protection Zone ） 。 （ 7

•  假設於某日中午 12 時發生事故，造成 B ～ C 線路之電驛 87 B ～ C 線路跳脫。而於 12 時 0 分 1.3 秒 A ～ B 線路之電驛 51 驛 87 無動作，造成 A ～ B 線路跳脫，使得二次變電所 B 與 C 電。請判斷事故發生地點之可能範圍。 （ 6 分）

• 分） 動作，造成 亦動作，而電 全部停

AP/S

B S/S

C S/S

D S/S

A

～

B

線

B

～

C

線

C

～

D

線

620

610

620

620

630

630

87/21/51

87/21/67

圖一

• 二、為維持電力供應安全與可靠、確保電力系統穩定、維持電力品質及因應 偶發事故，電力系統必須提供適當之備轉容量（ Spinning Reserve ） 。

•  說明備轉容量之定義。 （ 9 分）

•  請依照響應時間分類，說明備轉容量可分為那四類？並請說明各種備 轉容量之來源。 （ 16 分）

座號：

• 三、兩部相同之三相火力同步發電機 A 與 B ，額定輸出為 750 MW ，同時並 聯運轉供電於負載，而原動機 A 與 B 之速度 -下垂率（ Speed-Droop Characteristic ）分別為 3% 與 6% 。

•  於供電給 1200 MW 負載時，系統頻率為 60 Hz 。若忽略損失，各發電機 依其額定輸出發電。請問發電機 A 與 B 之出力各為多少 MW ？（ 6 分）

•  若負載由 1200 MW 增加至 1400 MW ，而其他輔助控制均未啟動，此時 發電機 A 與 B 之出力各為多少 MW ？電力系統之頻率為多少 Hz ？ （ 12 分）

•  承小題  ，若此時電力系統頻率無法回復至 60 Hz 之額定值，請問可 採取那些措施，使得電力系統頻率及互聯聯絡線的電力潮流維持恆 定。 （ 7 分）

• 四、如圖二所示為一單機無限大匯流排電力系統。同步發電機之額定容量為 900 MVA ，慣量常數 H 為 3.50 秒，阻尼 D 為 0 pu 。直軸之次同步電抗 d x  為 0.24 pu 。發電機端電壓 T V 之振幅值為 1.03 pu ，無限大匯流排之電壓 V 為 1.0 ∠ 0°pu 。變壓器阻抗為 0.15/9 pu 。每條傳輸線阻抗為 0.044 pu 。變壓 器與傳輸線之阻抗值均以 100 MVA 為基準值。

1

3

2

=1.03 pu

T

V

=1.0 pu

V

變壓器

0.15 / 9

j

0.044

j

0.044

j

傳輸線

1

無限大匯流排

三相短路故障

傳輸線

2

V

=1.0

∠

0°pu

圖二

•  若發電機之出力為 850 MW ，請求出發電機外部匯流排 1 端之電角與同 步發電機之無效功率輸出。 （ 10 分）

•  若於傳輸線 2 近 3 號匯流排處，於時間 0 時發生三相短路事故，故障傳輸 線路 2 之斷路器瞬間動作，使傳輸線 2 跳脫。於時間 T 時，該故障線路 之斷路器復閉，使傳輸線 2 重新併網。請以故障前、故障中、與故障後 之該系統搖擺方程式，說明於此事故過程中，電力系統之動態響應。 （ 6 分）

•  為確保該電力系統於此事故過程中，仍可維持暫態穩定度，請以該系 統之動能與位能關係，推導出等面積原則。並說明於該事故下，如何 計算該斷路器最大容許之復閉時間與臨界清除電角。 （ 9 分）

代號：

10130

頁次：

1

－

1

109 年公務人員高等考試一級暨二級考試試題

等

別：高考一級

類

科：電力工程

科

目：策略規劃與問題解決

考試時間：

3 小時

※注意：

 禁止使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、一個含高占比之再生能源發電系統原本經由傳輸線連接至一個電力系 統的匯流排做穩定運轉。當該電力系統發生異常、保護電驛動作，致使 該高占比再生能源發電系統與該電力系統瞬間解聯時，試說明該電力系 統之電力潮流與併接點之電氣特性如何受到該高占比再生能源瞬間解 聯的影響？該電力系統之同步發電機有那些相關設備如何因應此解聯 做調整？該電力系統之穩定度特性如何做評估分析？（ 25 分）

• 二、在「台灣電力股份有限公司再生能源發電系統併聯技術要點」中，第七 點「系統影響規範」中的第（七）項為： 「諧波管制：諧波污染限制應依 台電公司『電力系統諧波管制暫行標準』規定辦理。併接點電壓在 3,300 伏特以下系統，比照 3,300 伏特至 22,800 伏特系統標準辦理。」請就該併 聯技術要點的內容，針對： ⑴ 諧波（ harmonic ）之量測點、 ⑵ 諧波的定 義、 ⑶ 諧波失真（ harmonic distortion ）的定義、 ⑷ 總諧波失真（ total harmonic distortion ）的定義、 ⑸ 總需量失真（ total demand distortion ）的 定義等議題，提出解釋與說明。 （ 25 分）

• 三、有關容量為 1 MW （ 1000 瓩）的大型太陽能或光伏（ photovoltaic ）發電系 統，此系統與電網併聯。

•  說明此發電系統架構及操作原理。（ 10 分）

•  欲提高發電效率，說明在興建及營運方面，如何執行？（ 15 分）

• 四、捷運的電聯車牽引裝置採用三相變頻器 （ inverter ） 驅動三相感應電動機， 其中三相變頻器的重要元件為高壓、高功率半導體開關元件，此元件有 GTO （ gate turn-off thyristor ）或 IGBT （ insulated-gate bipolar transistor ） 。 試作答下列問題：

•  比較 GTO 與 IGBT 的特性，並說明用 IGBT 與功率二極體組成三相變 頻器的電力電路。 （ 10 分）

•  三相變頻器由電子元件所組成，有容易故障及使用年限短的問題。請 針對三相變頻器的保養檢測及維修方面，建立相關執行策略，以確保 大眾運輸的可靠性。 （ 15 分）

座號：