108年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及 108年特種考試交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題
考 試 別：鐵路人員考試 等 別：高員三級考試 類 科 別：電力工程 科 目：電機機械
考試時間：2 小時 座號：
※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。
代號：70360 頁次：2－1
一、有額定 200 MVA、230/115 kV、Δ-Y 接之三相變壓器一部，其每相等效 電路之串聯電阻 Req及電抗 Xeq分別為 0.015 pu 以及 0.05 pu、激磁電抗 XM與鐵損等效電阻 RC分別為 24 pu 與 120 pu。回答下列各題：
繪出參考至二次側之一相等效電路，並標註所有實際阻抗值（非標么 值）。（8 分）
假設變壓器提供負載 160 MVA、0.8 滯後功因，其電壓調整率為何？
（8 分）
承，畫出其一相的相量圖（phasor diagram）。（6 分）
承，求此時變壓器損失及效率。（6 分）
二、一部 440 V、25 hp、60 Hz、四極、Y 接之感應馬達，其每相等效電路如 下圖所示，其中 R1 = 0.6 Ω，X1 = 1.0 Ω，R2 = 0.3 Ω，X2 = 0.4 Ω，XM = 25 Ω。
轉子旋轉損失（含機械損失、雜散損失與鐵心損失）總和為 1 kW，並假 設為常數。在額定電壓及額定頻率情況下，某操作點之滑差為 2.5%，求 以下各項：
定子電流。（8 分）
轉子輸出功率。（8 分）
感應轉矩及輸出轉矩。（8 分）
效率。（6 分）
I1 R1 I2
E1 IM
jXM
jX1 jX2
Vφ
s R2
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三、一部三相 Y 接交流同步發電機，以場電流 2 A 進行開路測試時，量得開 路線電壓為 416 V；在相同的場電流下進行短路測試，並量得線電流為 80 A。此外，以一直流 30 V 電源連接於發電機兩個端點，量得直流電流 為 50 A。回答下列各題：
求在上述量測條件下之同步電抗。（6 分）
由上述量測數據，計算其單相電樞電阻。（6 分）
若發電機在此場電流條件下，連接純電阻性三相 Y 接負載，並輸出 50 A，求其電壓調整率。（10 分）
四、一部 60 V、25 A、轉速 1800 rpm 之長並式積複激直流發電機，其相關 參數如下：電樞電阻與串激場電阻之和 Ra + Rs = 0.2 Ω、串激場繞組匝 數 Nse為10 匝、並激場繞組電阻 RF = 10 Ω、並激場繞組匝數 NF = 500 匝，
且其並激場電路串有一調整範圍為 0-30 Ω 之可變電阻，且其初始設定為 5 Ω。並激場之場電流 IF在 1800 rpm 轉速下之磁化曲線如下圖所示。
畫出等效電路，並標上參數值。（6 分）
求出無載時之並激場繞組電流 IF 以及發電機端電壓。須說明如何求 得。（6 分）
電樞電流為 20 A 時，串激場繞組貢獻之等效場電流為何？估算此時端 電壓為何？可作圖輔助。（8 分）
