Q22.
容量為200MW 之甲乙兩部同步發電機，其下垂特性分別為：甲機無載時之頻率為60Hz，輸出50MW 之頻率為59.5Hz；乙機無載時之頻率為60.5Hz，輸出100MW 時之頻率為60Hz。現此二部發電機並聯運轉以供應負載，若不考慮損耗，且供應負載為300MW 時，欲令此二同步發電機各分擔150MW 時，且乙機下垂特性不變動，甲機之調速系統應調整成無載之頻率為多少Hz？
室內配線─屋內線路裝修 · 甲級 · 發電機工程裝修 · Q22
難易度分析
4 / 5
本題屬專業領域之數值計算題型，試題結構要求應考人具備多步驟推演能力。解題需先由已知條件推導設備參數，再代入共同運轉條件進行逆向求解。各選項皆針對計算關鍵節點的常見誤差量身設定，考驗應考人對公式的靈活套用與精準算力，非單純概念選擇，故定位於此難度層級。
正確答案：④61.25
④ 61.25:61.25 Hz 為正確答案。乙機下垂率 = (60.5-60)/100 = 0.005 Hz/MW，在 150MW 時頻率 = 60.5 - 0.005×150 = 59.75 Hz。甲機下垂率 = (60-59.5)/50 = 0.01 Hz/MW，欲在 150MW 時達到相同 59.75 Hz，則無載頻率 = 59.75 + 0.01×150 = 61.25 Hz。
錯誤選項解析
- ① 60.5:60.5 Hz 為乙機原本的無載頻率，並非甲機調整後的數值。此數值未考慮兩機並聯時需達到相同運轉頻率與負載分配的計算關係。
- ② 60.75:60.75 Hz 計算過程有誤。正確計算應先求出乙機在 150MW 時的運轉頻率為 59.75 Hz，再代入甲機下垂率反推無載頻率，而非簡單的平均或線性推算。
- ③ 61:61 Hz 為常見計算錯誤答案。甲機下垂率為 0.01 Hz/MW，乙機下垂率為 0.005 Hz/MW，兩機下垂特性不同，需精確代入公式計算，不可憑經驗估算。
Learning Tip
"同步發電機並聯運轉的核心考點在於兩機必須在相同運轉頻率下各自分擔負載。解題關鍵：(1) 先計算各機的下垂率 (Hz/MW)；(2) 利用乙機不變的下垂特性求出目標負載時的系統運轉頻率；(3) 再代入甲機下垂率反推所需的無載頻率設定值。常考陷阱為混淆無載頻率與滿載頻率，或誤將下垂率以百分比而非 Hz/MW 計算。實務上，調速系統 (Governor) 的無載頻率設定直接影響發電機的負載分配比例。"
學員答題分佈
①60.50%
②60.750%
③610%
④61.250%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！
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容量為200MW 之甲乙兩部同步發電機，其下垂特性分別為：甲機無載時之頻率為60Hz，輸出50MW 之頻率為59.5Hz；乙機無載時之頻率為60.5Hz，輸出100MW 時之頻率為60Hz。現此二部發電機並聯運轉以供應負載，若不考慮損耗，且已知此系統頻率為59.75Hz，其負載為多少MW？
容量為200MW 之甲乙兩部同步發電機，其下垂特性分別為：甲機無載時之頻率為60Hz，輸出50MW 之頻率為59.5Hz；乙機無載時之頻率為60.5Hz，輸出100MW 時之頻率為60Hz。現此二部發電機並聯運轉以供應負載，若不考慮損耗，且供應負載為250MW 時，此系統的頻率為多少Hz？
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