113年公務人員高等考試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),113 年。
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下載:題目
官方不公布申論答案
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。
一、 憲法第 11 條規定: 「人民有言論、講學、著作及出版之自由。」上 開規定除「講學自由」 ,大法官曾於司法院釋字第 380 號解釋指出: 「講 學自由之規定,係對學術自由之制度性保障」外,憲法第 11 條所保障之 權利一般通稱為「表現自由」 。
請依司法實務見解、主要學說分析:商業廣告是否受憲法上「表現 自由」之保障?藥事法第 66 條第 1 項規定: 「藥商刊播藥物廣告時,應 於刊播前將所有文字、圖畫或言詞,申請中央或直轄市衛生主管機關核 准,並向傳播業者送驗核准文件。」之規定 , 是否違反禁止「事前審查 原則」?( 30 分)
'Land art,' an art using the environment to make an artistic point, is consistently debated for its ethics. Many of its artworks are about the relationship between humans and the natural environment, including the harm we often do to our planet. While many deem this form of art as a necessary evil, others believe that the harm to the environment caused by land art cannot be justified by the intention to spread awareness to a cause, however laudable. Some infamous instances include surrounding islands with floating fabric, and wrapping trees in plastic. These works have not only sparked ethical debates but ecological and legal ones as well.
近年來,以真實犯罪為題材的媒體,無論是播客還是影片形式,其人氣 飆升的現象已經不再是什麼秘密。這個題材廣為流行,不僅僅是因為其 娛樂性,還因為這一類型的作品可能解決懸案、讓久被忽視的案件重新 曝光、並教育觀眾如何避免和預防自己身陷悲慘的情境。此外,許多人 被真實犯罪媒體吸引,是因為它揭示了大多數人一生當中都不會經歷的 黑暗人性。然而,犯罪現場的細節該披露到什麼程度,以及在創作真實 犯罪內容時是否獲得了倖存者和家屬的同意,這些都引發了倫理上的顧 慮。
座號:
下載:題目
官方不公布申論答案
代號:
20120-22720
頁次:
4 - 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。
請先閱讀下列二篇文章,並回答問題:
文章一:
日本人常說, 「不要唯才是用」 ,因為有才華的人經常會炫耀自己的 才能,變得很傲慢,從日本航空的例子中就能理解這點。
過去日本航空的組織本質是「國家企業」 ,那些作風官僚的領導幹部 只依靠「才能」來經營整個企業。幹部與社員也都是非常優秀的菁英人 才,擁有高學歷、舉止溫文儒雅,但多數是形式上的禮儀,實則從不「用 心」於如何努力提升企業整體,遑論反思何謂正確的「思考方式」 。
那種只擁有才能的人如果掌握大權、執企業牛耳,將會導致組織全 體忽略「身為人最重要的事物」 。這樣的組織當然也不會重視客戶的需 求,因此日本航空才會產生兩兆三千億日圓的巨額債務,經營出現巨大 破洞。
就像時諺所說,能夠驅使「才能」的唯有「心」 ,我們必須用「思考 方式」來活用自己的能力才行。失去心只剩下才能的人很容易「被才能 淹沒」 ,最後一定會走向失敗。因此,就人的角度而言,持有正確、也就 是正向的「思考方式」 ,然後以「提高心志」去發揮才華,這件事直接關 聯到成功與否。
那麼,我所構想的正面「思考方式」 ,與相對的負面「思考方式」 , 究竟為何?
總括來說,正面的「思考方式」就是正義、公平、努力、謙虛、正 直、博愛、利他等概念,係屬肯定的邏輯倫理,這是普行世界的通則。
座號:
至於反向的負面「思考方式」 ,即是相對於正面「思考方式」而產生的 概念,列舉如下表:
由上表所示的兩種「思考方式」得知,如果想讓自己的人生變得美好, 那麼無論在面對幸運或災難時,都要能以正面「思考方式」做為基礎,採取 行動,才是最佳策略。
這雖看似簡單容易的事,但許多人在面臨突然降臨的機會時,往往很容 易就忘記這項人生的鐵則。
當遇到堪稱是災難的困境時,這些人往往被痛苦打敗,開始怨恨世界、 忌妒他人,慨歎自己遭遇不幸,甚至憤世嫉俗。我看過很多人因為如此負面 思考,遂使人生更加陷入晦暗低谷而痛苦不已。此外,也有人遇到令人豔羨 的好運,本應心懷感激,卻視為理所當然,甚至還貪得無厭地想擴張自己的 私慾,變得傲慢不羈,忘了謙卑。這類人即便帶給周遭麻煩與不便,自己也 絲毫不察,屢屢做出自私自利之舉。但往往下場並不好,在享受百年難得一 遇的幸運時,也就開始走向沒落了。
對自己的人生道路才要開展的年輕人而言,絕對不可以重蹈這種覆轍。 無論遭遇到幸運或災難,要養成用正面「思考方式」的習慣並以此引領自身 才能,努力去實踐,我認為,這可以說是人生鐵則的極致。
(改寫自稻盛和夫《思考之道》 )
文章二:
曹操之所以能取天下於群雄之首,固然有賴自身之雄才大略,更得 益於「挾天子以令諸侯」的政治優勢。尤其是曹操深知「得人才者得天 下」的道理。早在與袁紹共同起兵之初,在與袁紹論及「何所可據」時, 袁紹說: 「吾南據河,北阻燕、代,兼戎狄之眾,南向以爭天下,庶可以 濟乎?」曹操說: 「吾任天下之智力,以道御之,無所不可。」其識見之 高於袁紹真是不可以千里計!
除此,曹操曾三次發出《求才令》 ,建安十五年春的《求才令》 : 「自 古受命及中興之君,曷嘗不得賢人君子與之共治天下者乎?及其得賢 者,曾不出閭巷,豈幸相遇哉?上之人求之耳。今天下尚未定,此特求 賢之急時也。」 「二三子其佐我明揚仄陋,惟才是舉,吾得而用之。」正 是基於這樣的認識,他不遺餘力,大力網羅天下英才,對夤夜來奔的許 攸他跣足出迎;對草檄申討罪狀的陳琳仍愛其才而不咎。由於這樣,在 曹操帳下很快地聚集起一大批文韜武略之士,形成了一個「文武並用, 英雄畢力」的局面。
延攬人才固屬不易,如何駕馭和使用才是事業興衰成敗的關鍵。這 一點,對於曹操來說並不難,他本身就是一個文武雙全的領袖人物,各 路人才追隨他猶如眾星捧月一般,使得曹操可以因才施用、擇善而從、 善集眾智、善納群言。每有大事,曹操總是集中群臣共同商議,充分聽 取大家的意見,然後形成決斷。這與劉備、孫權僅倚重幾個人,而這幾 個人殫精竭慮、鞠躬盡瘁也難成大事,形成鮮明對比。
(改寫自方東野《曹操最聰明的用人之道》 )
常言道「唯才是用」 , 「才能」作為職場上被拔舉的重要因素,向來是標竿 原則。然而稻盛和夫卻指出其不妥之處,原因為何?他認為「人最重要的 事物」是什麼?( 300 字以內。 20 分)
你認不認同「文章一」稻盛和夫的說法?「文章二」論曹操任才的觀點又 與稻盛和夫略有異同,請你由自己報考專業出發,擇一立場(認同或不認 同) ,結合文章一、二,列舉古今中外的例子,以及自身經驗,進行正反論 辯,以「 『唯才是用』與『正面思考』的成功要訣」為題,撰寫一篇至少 三段的完整文章。 ( 80 分)
| 正面「思考方式」 | 負面「思考方式」 | |
|---|---|---|
| 細 | ●總是向前的、肯定的、具建設性的。 | ●總是向後看、否定的、不願與他人合作。 |
| 項 | ●具有想要跟大家一起工作的協調個性。 | ●個性陰暗、充滿惡意、心不善良、想要陷害 |
| 描 | ●認真、正直、謙虛的努力型人士。 | 他人。 |
| 述 | ●不會自私,總是「知足」 、具有感恩的心, | ●不認真、愛說謊、傲慢、懶惰。 |
| 利他傾向。 | ●自私、慾望強、充滿不平與不滿。 | |
| ●滿懷善意,總是很體貼、溫柔。 | ●無視自己的錯、憎恨他人、忌妒他人。 |
下載:題目
官方不公布申論答案
代號:
22430
頁次:
2
-
1
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、考慮本島與離島間的三相交流 60 Hz 電力系統連接方案,計劃使用一條 61 公里的三相交流海底電纜。海底電纜之額定電壓為每相 230 kV ,電性 參數如下: R=0.0402 Ω/km 、 L=0.416 mH/km 、 C=0.166 μF/km 。假設 Vs 表示為送電端的相電壓, Vr 為受電端的相電壓, Is 為送電端的相電流, Ir 為受電端的相電流, Z 是海底電纜之相阻抗。
因該海底電纜屬於中等距離傳輸線路,請繪出此三相交流海底電纜之 等效電路模型。 ( 6 分)
假設受電端相電壓 Vr 與受電端相電流 Ir 為已知,請將送電端相電壓 Vs 與送電端相電流 Is 表示為 Vr 與 Ir 之解析式。 ( 6 分)
假設受電端沒有併入任何負載,為無載( No Load )狀態下。試求出 Vr/Vs 。 ( 6 分)
假設受電端沒有併入任何負載,為無載( NoLoad )狀態下,又假設送 電端的相電壓 Vs 為 1.0 標么( p.u. ) ,而受電端的相電壓 Vr 也要保持 於 1.0 p.u. ,計劃於受電端,加裝進相電容補償器( Shunt Reactor ) 。請 計算進相電容補償器之容量與所補償之無效功率。 ( 8 分)
二、考慮圖一所示的電力系統,假設在電動機 M 端,於發生故障前之電壓為 1.0 ∠ 0° p.u. 。發電機 G 與電動機 M 的次暫態( Sub-Transient )電抗值均 為 0.07 p.u. 。負載電流 I L 為 0.8 + j0.5 p.u. 。傳輸線之電抗 X12 為 0.09 p.u. 。 假設於 F 點發生三相接地故障,請計算以下物理量:
發電機 G 之次暫態內電壓( Internal Voltage ) 。 ( 5 分)
由發電機 G 貢獻之故障電流。 ( 5 分)
由電動機 M 貢獻之故障電流。 ( 5 分)
故障點之總故障電流。 ( 5 分)
故障點之戴維寧( Thévenin )等效阻抗。 ( 5 分)

G
1
2
M
圖一
座號:
三、考慮有兩化石燃料發電機組之電力系統經濟調度。此二發電機組的運轉 成本可表示如下:
其中 1 P 與 2 P 為機組 1 與機組 2 之輸出有效功率,單位為 MW 。 1 100 P 500 , 2 350 P 1200 。假設傳輸損失可忽略不計,總負載需求 於以下二情境下,計算個別機組之輸出實功與運轉之總成本。
總負載需求為 500 MW 。 ( 12 分)
總負載需求為 1500 MW 。 ( 12 分)
四、考慮如圖二的三相交流電力系統單線圖。圖中顯示之線路阻抗、負載功 率與電壓振幅值,均為標么值。其中匯流排 1 是無限大匯流排,匯流排 2 是負載匯流排,匯流排 3 是電壓控制匯流排。
求出該系統之導納( Admittance )矩陣。 ( 5 分)
列出此系統之電力潮流方程式,並說明那些變數是需要求解之未知 數。 ( 10 分)
假設匯流排 2 之初始電壓為 1 ∠ 0° 。請以高斯 -塞德爾( Gauss-Seidel ) 演算法一次疊代,估算各匯流排之電壓振幅值與相角大小。 ( 10 分)

j0.2
j0.4
j0.25
3
1
2
圖二
V1=1.04
∠
0
°
PG3=1.0 pu
|V3|=1.005 pu
PL2=1.0 pu
QL2=0.8 pu
下載:題目
官方不公布申論答案
代號:
22440
頁次:
2
-
1
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、回授控制系統方塊圖如下圖所示,其中輸入訊號為 r ( t ) 、輸出訊號為 y ( t ) , 外界干擾訊號為 d ( t ) 。 (每小題 10 分,共 20 分)
設計控制器 M ( s ) 的轉移函數,以減少外界干擾訊號 d ( t ) 的影響,使輸 出訊號 y ( t ) 完全獨立於 d ( t ) 。
若輸入訊號 r ( t ) 為單位步階訊號時,閉迴路系統的最大超越量 ( maximumovershoot )和峰值時間( peak time )分別為 30% 和 0.2 秒。 當控制器 M ( s ) 如 設計時,求 L 1 和 L 2 。

r
(
t
)
d
(
t
)
y
(
t
)
10
M
(
s
)
二、單位負回授控制系統的開迴路轉移函數為: (每小題 10 分,共 30 分)
使用奈奎斯特( Nyquist )準則,求 F 的範圍使閉迴路系統穩定,以及 閉迴路系統為臨界穩定時之振盪頻率。
使用羅斯( Routh )準則,驗證 之答案是否相符。
求 F 的值,使閉迴路系統的相位裕度( phase margin )為 45 度。
座號:
求控制器增益。
求觀測器增益。
四、考慮如下之二階動態系統: (每小題 10 分,共 30 分)
什麼條件下此動態系統為有界輸入有界輸出( BIBO )穩定,但卻非漸 進( asymptotically )穩定?
在 之條件下,此動態系統是否為可控制( controllable )或可穩定 ( stabilizable )?
在 之條件下,此動態系統是否為可觀測( observable )或可檢測 ( detectable )?
三、對二階動態系統設計包含控制器和觀測器的組合補償器,控制器的規格 為臨界阻尼( critically damped )且自然無阻尼頻率( natural undamped frequency )是 10 rad/sec ,觀測器的規格亦為臨界阻尼且自然無阻尼頻率 是 15 rad/sec ,此二階動態系統如下: (每小題 10 分,共 20 分)
下載:題目
官方不公布申論答案
代號:
22450
頁次:
1
-
1
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:
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。
本科目得以本國文字或英文作答。
一、請說明切換式電源轉換器的開關切換頻率升高時,會造成那些優點與缺 點?( 10 分)
二、請畫出升壓型直流轉直流轉換器( Boost DC-DC Converter )的電路架構 圖,並利用伏秒平衡( Volt-Second Balance )定理推導出其輸出與輸入之 電壓增益的數學表示式。 ( 15 分)
三、請畫出一個半橋式直流轉交流電源轉換器( Half-Bridge DC-AC Power Converter )的電路架構圖,並說明其如何可以利用弦波脈寬調變 ( Sinusoidal Pulse Width Modulation )達成將一個直流電壓源轉換成一個 交流弦波電壓源。 ( 25 分)
四、一個降壓型直流轉直流轉換器( Buck DC-DC Converter )具有以下電氣 規格:輸入電壓 50 V 、輸出電壓 12 V 、開關切換頻率 50 kHz 、輸出功率 60 W 。其在 40% 負載時,會從連續導通模式操作變成非連續導通模式操 作,且輸出電壓漣波小於 1% 。請設計滿足這些規格的輸出電感和輸出 電容。 ( 25 分)
五、一個馳返式轉換器 ( Flyback Converter ) 有下列電氣規格:輸入電壓 24 V 、 輸出電壓 120 V 、輸出功率 150 W 、開關切換頻率 100 kHz ,且具有非常 大的輸出電容,以及理想的開關元件。若其變壓器匝數比為 1 : 4 ,磁化 電感為 800 μH ,且漏感可以忽略不計。請計算滿載且開迴路操作之下, 通過開關之最大峰值電流為何?( 25 分)
座號:
下載:題目
官方不公布申論答案
代號:
22460
頁次:
2 - 1
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。
本科目得以本國文字或英文作答。

)
凸極轉子極面(
pole-face
氣隙
lg
轉
子
軸
a'
b'
c'
c
a
b
r
I
N
=20
已知自由空間 ( free space ) 之導磁係數 ( permeability ) 7 0 4 10 H/m , 假設此同步機之鐵心(定子、轉子)均為理想導磁性材料,試計算: 氣隙於圖中轉子中軸處 ( 0) 之磁通密度 max B 為若干特斯拉 (T) 。 ( 7 分)
承上,令該轉子繞組於機體氣隙中產生了分布磁場 max cos (T) B ,試就 每個磁極範圍 ( ~ ) 2 2 計算其總磁通( flux per pole, P )為若干韋伯 (Wb) 。 ( 8 分)
今以 3600 rpm 帶動轉子旋轉,且該同步機定子繞組為 Y 接,試求其線 電壓( line-to-line voltage )之有效值( root-mean-square, V ) 。 ( 10 分)
座號:
操作狀況 <i> :當負載力矩為 10 N m 時,得其電樞電流為 20 A ,且馬達 轉速為 1 n 。
操作狀況 <ii> :將負載力矩提升為 20 N m ,馬達轉速變為 2 n 。
試計算狀況 <i> 之馬達轉速 1 (n ) 。 ( 8 分)
試計算狀況 <ii> 之電樞電流值。 ( 5
試計算 n 與 n 之關係。 ( 6
1 2 分)
分別計算這兩種操作狀況 <i> 與 <ii> 之馬達效率。 ( 6 分)
三、今有三相, Y 接, 12 MVA , 12 kV ,二極, 60 Hz 之同步發電機一具, 其電樞電阻與同步阻抗分別為 0.015 pu a R , 0.85 pu s X 。今以蒸氣渦 輪機( steam turbine )帶動運轉發電,於額定負載的情況下,已知其激磁 電壓( excitation voltage )值為 1.626 pu f E ,且功率角( power angle ) 為 o 26 。試問:
此發電機之功率因數( power factor )為何?( 10 分)
若發電機之旋轉耗損( rotational loss )為 200 kW ,則該蒸氣渦輪機帶 動此同步發電機運轉之轉矩為若干?( 15 分)
四、某三相,線電壓 460 V , 60 Hz ,六極,繞線式轉子之感應電動機,定子 與轉子的匝數比為 1 : 1 ,等效電路參數為:
當無外加轉子電阻時,該電動機帶動一個 1140 rpm 式,來將轉速降為 子電阻值應為若干?(
100 N m 固定負載,且以 之轉速運轉。在固定負載的前提下,欲利用外加轉子電阻的方 1000 rpm 。不計感應機之機械損失,試問,外加之轉 25 分)