Exam text content

1/3

DEE-23010 Sähköverkkotekniikka J. Bastman

Tampereen yliopisto Tentti 14.1.2020
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Opiskelija saa viedä paperin.

1) Vastaa kysymyksiin (jokainen kohta 1 p)

a) Mitkä ehdot on toteuduttava sähköverkossa, jotta osoitinlaskentaa voi käyttää?

b) Määritellään osoittimet j =1/9 ja a=1/120". Laske osoittimen a + JAB arvo.

c) Symmetristen vaihejännitteiden vaiheen a-jännite on U, =3,464/20%V . Laske pääjännit-
teen U, arvo.

d) Mitä tarkoittavat käsitteet katkaisija ja erotin?

2) Avojohto välillä B — C on tyypiltään Raven, jonka sallittu 1 s oikosulkuvirta on 5,1 kA.
a) Laske kiskon B jännite käyttäen jännitteenaleneman kaavaa
b) Johdon suojaus on järjestetty siten, että 3-vaiheinen oikosulkuvika poistuu aina 700 ms ku-
luessa. Onko Raven-johto oikosulkukestoinen?

ISn=25 MVA
112/21 kV
i 10 %

ISyöttävä verkko
ISx= 1415 MVA

   
  
    

      
   

P=2,4 MW
— lcosp = 0.95inä
(5,4 + j3,8)2 |U= 20/07 kV

 

 

  

 

  

Kuva 1.

3) Kuvan2 Al132-tyyppinen avojohto on 10 km pitkä ja sen resistanssi on 0,22 0/km ja reak-
tanssi 0,35 O/km. Sähköaseman alajännitepuolen jännite eli pisteen B jännite pysyy va-
kiona arvossa 20 kV.

a) Kuinka suuri on johdon lopussa oleva kuormitus, kun sen tehokerroin on 0,92:na ja jännit-
teenalenema on 4 %?
b) Kuinka suuret ovat johdon pätö- ja loistehohäviöt?

A B C
All32
| (0) | | PO
Kuva 2.

jatkuu seuraavalla sivulla
213

4) 110/20 kV sähköasemalta lähtee 2 km pitkä Al132 avojohto. Myöhemmin samalle välille
joudutaan vetämään vahvistuksena uusi johto. Maankäyttöongelmien vuoksi uusi johto on
rakennettava maakaapelina (AHXAMK - W120). Kaapelin maksimi kuormitusvirta on 225A
ja avojohdon 495A.

— r (O/km) — x(O/km)

 

| Al132- 022 =——035

|
AHXAMK-W120 | 025 ;— 0,12 —

a) Laske kuinka kuormitusvirta jakautuu kaapelin ja avojohdon kesken?

b) Laske kuinka suuri on siirtoyhteyden suurin sallittu kuormitusvirta vahvistuksen jälkeen?

5) Tarkastellaan yksivaiheista maasulkua maasta erotetussa keskijänniteverkossa. Pääjännite
on 20,5 kV.

 

Lähtö Johdinlaji Pituus
1 avojohto 80 km
2 AHXAMK-W 3x120mm? 14 km
3 AHXAMK-W 3x120mm”? 21 km
4 AHXAMK-W 3x120mm? 0,5 km

Kapasitanssitiedot: maakapasitanssi / vaihe
avojohto: 6 nF/km

AHXAMK-W 3x120mm? 230 nF/km

a) Laske maasulkuvirta, kun pieniresistanssinen (Rr= 0) vika tapahtuu lähdön 1 alussa.

b) Kuinka suuri on avojohdon maakapasitanssien kautta kulkeva maasulkuvirta pituusyksik-
köä kohti laskettuna?

c) Laske suurin mahdollinen maasulkuvirta silloin, kun varasyöttötilanteessa verkkoon on
liitetty tilapäisesti viereisen sähköaseman alueelta 50 km avojohtoa ja 2 km maakaapelia.