Exam text content

DEE-23010 Sähköverkkotekniikka J. Bastman
TTY Tentti 3.12.2018

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta ja opiskelija saa viedä tenttipaperin.

1) Selosta perustellen

a) Miten 400 kV ja 20 kV verkon maadoituskäytännöt Suomessa eroavat toisistaan?

b) Miksi vikalaskennassa tahtikoneelle käytetään alku-, muutos- ja pysyvän tilan reaktansseja?
e) Mitä tarkoitta päällystetty avojohto eli ns. PAS-johdin?

2) Jännite 20 kV johdon alussa on 21 kV ja kuormituksen cos = 0,85. Paljonko voidaan siirtää
tehoa 10 km päähän, jos sallitaan 4 % jännitteenalenema.
a) Johtona on Raven, jonka R = 0,54 O/km ja X = 0,38 0/km
b) Kuorman pätöteho on a-kohdan mukainen ja kuorman tehokerroin pystytään kompensoi-
malla nostamaan arvoon 0,98ing. Oletetaan loppupään jännitteen olevan a-kohdan mukainen
eli 20,16 kV. Kuinka suuri on nyt jännitteenalenema prosentteina?

3) Tarkastellaan 110/21 kV muuntajaa, jonka kytkentäryhmä on Dynl1. Muuntajan näennäis-
teho on 50 MVA, tyhjäkäyntihäviöt 27 kW, kuormitushäviöt 175 kW ja oikosulkuimpe-
danssi 12 %.

a) Mitä muuntajan kytkentäryhmä Dyn!1 tarkoittaa tässä tapauksessa?

b) Jos tyhjäkäynnissä alajännitepuolen vaiheen c vaihejännite on V,=12,12280%V, niin
laske yläjännitepuolen a-vaiheen vaihejännite?

c) Laske muuntajan kuormitushäviöt, jos muuntajan kuorma on 40 MVA.

4) Tarkastellaan 20 kV, 110 kV ja 400 kV avojohtoja. ajoitetaan tarkastelu koskemaan aino-
astaan tehonjakoa.
a) Selosta minkälaista 1-vaiheista mallia käyttäisit kullekin johdolle? Huomaa, että johtopi-
tuudellakin on jokin merkitys.
b) Yritä omin sanoin kertoa miksi johdon sähköinen suure on jollakin jännitetasolla merkit-
tävä ja toisella jännitetasolla sitä ei tarvitse ottaa huomioon.

5) Tarkastellaan kuvan 1 mukaista kolmen keskijännitelähdön muodostamaa verkkoa. Verkkoa
syöttävän sähköaseman kiskon pääjännite on 21 kV. Päämuuntajan ja ulkoisen 110 kV ver-
kon yhteenlaskettu 20 kV puolelle redusoitu reaktanssi on 2 0.

 

Johtotyyppi | Pituuskm r O/km x O/km Maakapasitanssi/nF/km
avojohto 20 0,22 0,35 6

maakaapeli 10 0,18 — 0,085 | 320

maakaapeli 2) 0,18 | 0,085 320

a) Laske 3-vaiheisen oikosulkuvirran suuruus, jos vika sattuu lähdön 2 lopussa
b) Lähdön 3 alussa sattuu 1-vaiheinen maasulku (vikaresistanssi Rr= 0 0). Laske maasulku-
virran ja tähtipistejännitteen suuruus.
Kuva 1.

 

[S]
[N]

avojohto

maakaapeli

maakaapeli