114年公務人員高等考試一級暨二級考試電力工程類科歷屆試題,含憲法與英文、國文(作文)、電力系統等 6 科。
共 6 份考卷|資料來源:依政府資料開放授權條款(OGDL)第 1 版利用,資料集:考選部歷屆試題(data.gov.tw dataset 170565),114 年。
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下載:題目
官方不公布申論答案
代號:
20110-22810
頁次:
1 - 1
等
別:高考二級
類
科:各類科
科
目:憲法與英文
考試時間:
2 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。 請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
In 2024, the U.S. was the world's dominant travel and tourism market, according to a 2024 Economic Impact Trends Report by the World Travel & Tourism Council (WTTC). In 2023, a record-breaking $2.36 trillion was added to the U.S. economy from tourism. Then Tourism Economics predicted a 9% increase in international arrivals in 2025 compared to 2024. However, political tensions and negative perceptions of the U.S. have been keeping international tourists away, steering many travelers to visit Canada instead. As a result, Tourism Economics experienced a complete 180; it revised its predictions to a 9.4% decline in international visits to the U.S., and more drop again in early August.
近來有研究結果顯示,當學生接受雙語教育時,他們的英文閱讀理解能 力呈現了顯著的進步,這樣突出的表現尤其顯示在閱讀推理、文本分析 兩個方面。然而,這樣的進步並不是全面的,仍有學生因基礎能力不足 或無法適應雙語教育,造成進步幅度有限的學習結果,亦可以說,雙語 教育的成效因學生而異。但在學生的語言學習動機、課程參與程度上, 雙語教育都顯示了正面的影響效果。
In many countries, Taiwan included, the gap between the rich and the poor has widened. In sociology, a term called 'M-shaped society' was coined to illustrate the gap of wealth distribution between two major groups: the rich and the poor. Yet, such a gap can bring potential threat to the development of a society. Thus, some believe 'taxation' may be a good way to address the income gap. Please write a 250-word essay to present your analysis on such an idea.
座號:
下載:題目
官方不公布申論答案
代號:
20120-22820
頁次:
1
-
1
等
別:高考二級
類
科:各類科
科
目:國文(作文)
考試時間:
2 小時
※注意:
禁止使用電子計算器。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上由左至右橫式作答,於本試題上作答者,不予計分。 不得於試卷上書寫姓名或座號。
領導能力是一種帶領團隊、組織或機關朝向目標前進的「影響力」 , 而領導是一種引領他人通往目標的過程。領導能力對於管理者來說是非 常重要的能力,領導能力的好壞會直接影響團隊的成功與否。優秀的領 導者具有清晰的願景和明確的目標,能夠啟發和激勵團隊成員朝著共同 的目標努力;並將這個願景和目標,轉化為可行的行動計畫或方案,傳 播和分享至整個團隊、組織或機關之中。
請針對以上引言,試就個人經驗心得與觀點想法,依據以下命題, 作文一篇,申論己見。
分)
子曰: 「君子居其室,出其言善,則千里之外應之,況其邇者乎?居 其室,出其言不善,則千里之外違之,況其邇者乎?言出乎身,加乎民; 行發乎邇,見乎遠。言行,君子之樞機;樞機之發,榮辱之主也。言行, 君子之所以動天地也,可不慎乎?」 (語譯--孔子說: 「君子住在家裡, 發出善美的言論,則千里之外的人也會聞風響應興起,何況是接近他的 人呢?如發出不善的言論,則千里之外的人也會違背他,而不以為是, 何況是接近他的人呢?言語是從本身發出,而能影響於百姓;行為是從 近處著手,而顯現於遠處。言行是君子的關鍵要樞,關鍵的發起,是光 榮或受辱的主宰。言行正是君子感動天地之原由,可以不謹慎嗎?」 )
古今中外,凡居國家職位、掌握權力的人,一言一行,對國家社會 的影響非常深遠;尤其,現今自由、民主與法治的時代,更不可因言行 偏激失當,以致違反公序良俗,嚴重影響和諧有禮的社會風氣。
請針對以上引言,試就個人理解,根據以下命題,作文一篇,申論 己見。
座號:
下載:題目
官方不公布申論答案
等
別:高考二級
類
科:電力工程
科
目:電力系統
考試時間:
2 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。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
本科目除專門名詞或數理公式外,應使用本國文字作答。
一、某三相、 420 kV 、 60 Hz 之輸電線,長 300 公里( km ) ,假設於無耗損 下,送電端電壓為 420 kV 。當受電端負載移除時,其受電端電壓為 700 kV ,且送電端每相電流為 646.6 ∠ 90° A 。
試求每公里相移常數( phase constant ) 之弳度值、及突波阻抗( surge impedance ) Zc 之歐姆值。 ( 12 分)
當負載移除時,在受電端各相至中性線間安裝一具理想電抗器( shunt reactor ) ,使 | VS | = | VR | = 420 kV 。試求每相電抗值、及所需之三相 kvar 。 ( 13 分)
二、有一電力系統網路單線圖如圖 1 所示,母線 1 ( bus1 ) 是匱乏母線 ( slack bus ) , 且 V 1 = 1.0 ∠ 0° 標么 (pu) ;母線 2 ( bus 2 )是負載母線,且 S 2 = 300 MW + j 50 Mvar 。 輸 電 線 阻 抗 以 100 MVA 為 基 準 , Z 12 = 0.02 + j 0.04(pu) 。利用高斯 -賽德法( Gauss-Seidel method ) ,使用起 始估計值為 V 2 (0) = 1.0 + j 0.0 pu ,執行三次疊代求 V 2 (3) 。 ( 25 分)
座號:

三、兩部發電機以一個 X = 0.4 標么之純電抗相連接,其中同步發電機係以定 電壓源後串接暫態電抗表示,如圖 2 所示。發電機慣量常數 H 1 = 4.0 MJ/MVA , H 2 = 6 MJ/MVA ,暫態電抗 X 1 ′ = 0.16 標么和 X 2 ′ = 0.1 標么。系統穩態運轉時, E 1 ′ = 1.2 標么、 Pm 1 = 1.5 標么、 E 2 ′ = 1.1 標么、 Pm 2 = 1.0 標么,以 δ = δ 1 - δ 2 表示兩發電機之相對電力角,請簡化兩機系 統成一個等效單機連結到一個無限匯流排。試求等效發電機的慣量常 數,等效機械輸入功率,和等效電力角曲線的振幅,並以 δ 求得等效之 搖擺方程式。 ( 25 分)

四、二部額定為 250 MW 及 500 MW 的發電機組,其調速機之速率調整率, 以各自額定為基準時,從無載至全載,分別為 5.0% 及 6.0% 。二機並聯 運轉,且供應負載 500 MW ,假設調速機自由運作,試求每一機組各分 擔若干負載?( 25 分)
下載:題目
官方不公布申論答案
等
別:高考二級
類
科:電力工程
科
目:控制系統
考試時間:
2 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。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
本科目除專門名詞或數理公式外,應使用本國文字作答。
一、已知一閉迴路系統之特性方程式為 3 2 7 17 15 0 s s s 。
試運用羅斯赫維茲準則( Routh-Hurwitz Criterion ) ,判定是否其極點皆 穩定且位於左半開平面。 ( 10 分)
試運用羅斯赫維茲準則輔以變數變換,判定是否所有極點皆位於 2 s 之左半開平面。 ( 10 分)

圖一
D
(
s
)
R
(
s
)
_
Y
(
s
)
試求出轉移函數( transfer function ) ( ) ( ) Y s D s 。 ( 10 分)
若 ( ) ( 2) s s 、 ( ) ( 1) s s 、 ( ) ( ) 1 s s m 、 0 n ,系統輸出 Y ( s ) 能成功排除干擾訊號 1 ( ) k D s s ,試判定 k 之最大值。 ( 10 分)
座號:

R
(
s
)
Y
(
s
)
_
試求出此閉迴路系統之特性方程式( characteristic equation ) 。 ( 5 分)
試運用根軌跡( Root Locus )法分析 k 自 0 至 之根軌跡,計算並標示 0 k 時之出發角( departure angle ) 、 k 時之到達角( arrival angle ) 、 虛軸交點( imaginary axis crossing ) 、 分離點 ( breakaway/break-in points ) 及其對應之 k 值與座標。 ( 15 分)
試繪出 k 自 0 至 之根軌跡並判定閉迴路系統穩定之 k 值範圍。 ( 10 分)

R
(
s
)
_
Y
(
s
)
試繪出此開迴路系統之波德圖( Bode plot ) 。 ( 10 分)
試繪出此系統之奈奎斯特圖( Nyquist plot ) 。 ( 10 分)
) ,判定此系統之穩定度。
試運用奈奎斯特法則( Nyquist stability criterion ( 10 分)
下載:題目
官方不公布申論答案
等
別:高考二級
類
科:電力工程
科
目:電力電子
考試時間:
2 小時
※注意:
禁止使用電子計算器。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
本科目除專門名詞或數理公式外,應使用本國文字作答。
一、某電力轉換器電路,其輸入電壓 ( ) i v t 、輸入電流 ( ) i i t 波形如圖一所示,其 輸出電壓 ( ) o v t 、輸出電流 ( ) o i t 波形如圖二所示。其中輸入電壓 ( ) i v t 峰值 為 150 V ,輸入電流 ( ) i i t 峰值為 8 3 A 。 (每小題 5 分,共 25 分)
請計算平均輸入功率( W ) 。
請計算輸入側功率因數。
請計算輸出電壓有效值( Vrms ) 。
請計算該電路轉換器的效率。
如何提高輸入側功率因數,而不改變轉換器輸入電流波形?


圖一
t
30°
30°
圖二
200V
200V
0
)
(
t
v o
4A
4A
0
)
(
t
i
o
t
t
us
10
200
4
4
200
座號:
二、某電路如圖三所示。假設電路中皆為理想元件,且電容值夠大,可忽略 輸出電壓漣波。輸入電壓為 25 V ,變壓器匝數比為 1 2 : 1:3 N N 。該開關 ( SW )切換頻率 250 kHz ,且導通時間比例為 1/3 。其穩態輸入電流波形 如圖四所示。 (每小題 5 分,共 25 分)
請計算開關電流 sw i 之峰值( A ) 。
請計算平均輸入功率( W ) 。
請計算該變壓器之激磁電感( H ) 。
請計算平均二極體電流 D I (A) 。
請計算開關電壓 sw v 之峰值( V ) 。


圖三
s
T s
4
d
i
A
0.6
on
t
A
1.5
off
t
t
t
圖四
三、某電路如圖五所示,輸入電壓 d V 為 25 V ,電感為 0.5 mH ,負載電阻為 L R 10 Ω 。該電路係採用具斜率補償( Slope Compensation )之固定頻率 型峰值電流控制( Peak-Current Constant Frequency Control ) ,切換頻率為 12 kHz ,電流信號轉換比例為 1 V/2 A 。假設電容值夠大,可以忽略輸出 電壓漣波。輸出電壓穩定控制在 15 V 。 (每小題 5 分,共 25 分)
請計算平均電感電流 L I (A) 。
請計算開關之導通時間比例。
請計算電感電流回授信號 ' L i 之峰值( V ) 。
請計算控制信號 ' c v 之峰對峰值( V ) 。
請計算控制命令 ( ) c v t 之值( V ) 。

Peak-Current
Constant
Frequency
Control
Drive
Circuit
L
d
V
D
SW
C
L
i
c
v
L
R
o
v
Current
Sensor
'
L
i
Slope
Compensation
(5mV/µs)
'
c
v
2A
1V
(每小題 5 分,共 25 分)
若不考慮低頻諧波成分對三相電網的影響,直流鏈電壓命令 * dc V 最少應 設為多少伏特?
若考慮低頻諧波成分對三相電網的影響,直流鏈電壓命令 * dc V 最少應設 為多少伏特?
簡要畫出控制器 A 內各方塊圖。
在何種狀況下,開關 SW 需要投入,使電阻 R 跨接於電壓 dc V ?
若直流鏈電壓命令 * 400 V dc V ,穩態下控制信號 cont v 峰值與三角波信號 tri v 峰值之比例約為?

Vrms
220
3
bn
v
cn
v
an
v
dc
V
c
i
a
i
b
i
a
T
a
T
b
T
b
T
c
T
c
T
SW
R
控制器B
a
i
dc
V
*
dc
V
比較器
V
10
V
10
tri
v
b
i
an
v
bn
v
a
T
a
T
b
T
b
T
c
T
c
T
比較器
比較器
cont
v
Vrms
V
V
A
下載:題目
官方不公布申論答案
等
別:高考二級
類
科:電力工程
科
目:電機機械
考試時間:
2 小時
※注意:
可以使用電子計算器。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
本科目除專門名詞或數理公式外,應使用本國文字作答。
一、一部 460 V 、 60 Hz 、 4 極、 100 馬力、 Y 結線、中性點浮接之繞線式轉 子三相感應電動機,其參照至定子側之正相序每相等效電路如圖一所 示,圖中等效電路參數: R 1 = R 2 0.0423 , X 1 = X 2 = 0.190 , X m = 7.41 , s 為轉差率, V p 為相電壓的正相序成分, I p 為正相序電流。 此電動機由一組三相不平衡電壓供電如圖二所示,其中
V
287.3
5.61 V
an
電動機運轉於
,
bn
V
1710 rpm
259.6
123.62 V
,
cn
V
,忽略鐵損及機械損失。
計算電源電壓的零、正、負相序電壓成分。 ( 5 分)
繪出此電動機的負相序每相等效電路,並標示參數值。 ( 4 分)
計算電動機的輸出轉矩及三相線電流 I a 、 I b 、 I c 之值。 ( 16 分)


1
R
p
V
2
jX
2
R
s
p
I
m
jX
1
jX
圖一
an
V
bn
V
cn
V
3
ϕ
IM
a
I
b
I
c
I
圖二
二、一部 10 kVA 、 2400/240 V 、 60 Hz 之單相配電變壓器,在額定電壓下之 鐵心損失為 105 W ,在半載時之銅損為 65 W 。
此變壓器供應功率因數 0.8 落後的額定負載時,試求其效率。 ( 5 分)
若負載的容量可任意調整,但是功率因數保持 0.8 落後不變,試求變 壓器在最高效率時的負載容量標么值?求此最高效率之值。 ( 10 分)
若將此變壓器連接成 2640/2400 V 之自耦變壓器,計算此自耦變壓器 之容量及供應功率因數 0.8 落後額定負載時之效率。 ( 10 分)
235.76
127.09 V
。
座號:
三、一部額定 6 kW 、 120 V 、 1200 rpm 之直流外激式(他激式)發電機,運 轉於 1200 rpm 時,磁場電流 I f 及電樞電壓 E a 之磁化特性如下表所示:
此發電機之電樞電阻 R a = 0.2 ,在轉速 1200 rpm 時,轉動損失為 400 W , 且此轉動損失正比於轉速,忽略電樞反應。
繪出此發電機之等效電路圖,標示出電樞電壓 E a 、端電壓 V s 、電樞電 流 I a 及磁場電流 I f 。 ( 5 分)
若此發電機之轉速為 1200 rpm ,調整磁場電流至 I f = 1.0 A ,當此發電 機輸出額定電流時,計算發電機的端電壓 V s 及效率 。 ( 10 分)
若此發電機之轉速為 1500 rpm ,磁場電流及輸出電流均不變,重新計 算發電機的端電壓 V s 及效率 。 ( 10 分)
四、一部三相同步發電機供電給一部三相同步電動機如圖三所示,兩部電機 的額定如下:
同步發電機:三相、 1 MVA 、 2300 V 、 60 Hz 、功率因數 0.85 落後、 Y 接、 同步電抗 X sg = 0.9 p.u.
同步電動機:三相、 500 kW 、 2300 V 、 60 Hz 、功率因數 0.85 超前、 Y 接、同步電抗 X sm = 0.8 p.u.
發電機配備有電壓調整器使其端電壓 V t 維持在額定值。電動機輸出之機 械功率為 500 馬力( 373 kW ) ,且調整激磁電流使電動機工作在單位功 率因數。電機的電樞電阻及一切損失均可忽略。
求此兩部電機同步電抗的歐姆值。 ( 5 分)
求此兩部電機的激勵電壓 E fg 及 E fm 。 ( 10 分)
繪出包含激勵電壓 E fg 、 E fm 、端電壓 V t 、電樞電流 I a 之相量圖。 ( 10 分)

同步
發電機
同步
電動機
a
I
| I f (A) | 0.0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| E a (V) | 5 | 20 | 40 | 60 | 79 | 93 | 102 | 114 | 120 | 125 |