Exam text content

DEE-23010 Sähköverkkotekniikka P. Järventausta, A. Nikander
Tentti 16.10.2015 Tentissä SAA käyttää OMAA laskinta

1. Pitääkö seuraavat väittämät paikansa (K=kyllä / E=ei / ET=en tiedä)?
Oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen (1p) ja väärästä vastauksesta yhden miinus pisteen (-1p).
Vaihtoehdosta ET (=en tiedä) saa Op.

a) Suomessa 400 kV siirtoverkko on maadoitettu.

b) Standardin SFS-EN50160 mukaisesti pienjänniteverkon vaihejännitteen tehollisarvojen 10
minuutin keskiarvot saavat olla asiakkaan liittämiskohdassa korkeintaan 230 V.

c) Sammutuskuristimella varustetun sähköaseman keskijänniteverkossa tapahtuva maasulku
aiheuttaa koko sähköaseman sähkönjakeluverkon vaihejännitteisiin lyhyen jännitekuopan.

d) Sähkönjakeluverkossa asiakkaan liittymispisteeseen liitetty sähköntuotantoyksikkö nostaa
liittymispisteen vaihejännitteitä.

e) Sähkönjakeluverkkojen käyttövarmuuden arviointiin soveltuva tunnusluku SAIFI kuvaa
asiakkaan kokeman keskeytysajan keskimääristä kestoa.

f) Keskijänniteverkon kevyesti kuormitetun 20 kV haaran korvaaminen 1000 V pienjännite-

verkolla merkitsee uutta suojausvyöhykettä johtolähdölle, mikä lisää 20 kV johtolähdön
suojauksen toimintakertoja.

2.4) Selvitä lyhyesti säteittäisen keskijännitelähdön tehonjaontaskentaperiaate (4P)>

b) Johda keskijännitejohdon taloudelliseen mitoittamiseen liittyvän suuremman poikkipinnan
valinnassa käytettävän rajatehon yhtälö (4p)

 

3. a) Keskijänniteverkossa esiintyy merkittäviä jännitteenalenemia, joiden takia alueelle pitäisi
ehkä rakentaa uusi 110/20 kV:n sähköasema. Kuormitusten kasvussa on kuitenkin suurta
epävarmuutta. Sähköasemainvestointia voidaan siirtää muutamalla vuodella eteenpäin
tulevaisuuteen sijoittamalla verkon varrelle kompensointikondensaattori. Miten suuri voi ns.
”siirtoinvestointina” tehtävä kondensaattori-investointi suurimmillaan olla, jotta 1 M€
sähköasemainvestointi voidaan siirtää 6 vuotta myöhäisemmäksi? Laskentakorko on 5 %.
Tehtävässä ei tarvitse tarkastella muita sähköasemainvestoinnilla saatavia hyötyjä kuin
investointikustannuksia. Siirtoinvestoinnin jäännösarvoa ei tarvitse ottaa huomioon. (3p)

b) Selvitä lyhyesti mitä muita hyötyjä olisi investoinnista uuteen sähköasemaan?(3p)

(Tenttitehtävät 4 ja 5 sekä talousmatematiikan kaavat tenttipaperin kääntöpuolella)

 
 

4. Laske alla olevan kuvan mukaiselle verkolle 3-vaiheinen oikosulkuvirta pisteissä A ja D. Miten
paljon pienempi olisi pisteessä D tapahtuva 2-vaiheinen oikosulkuvirta. Syöttävän verkon
oikosulkuresistanssi voidaan olettaa nollaksi. (4p)

Johtotiedot ovat seuraavat: AL132 Raven Sparrow Swan
r O/km 0,237 0,638 = 0,990 1:52
x O/km 0,346 0,379 0,398 0417

 

 

 

S. =1700 MVA A AL132 B Raven C Svan D Sparrow
(0) ) |
4km 15 km 2km 15 km
110/21 kV
25 MVA
x,:=10 %
r=0,9 %

n

Tarkastellaan yksivaiheista maasulkua alla olevan kuvan mukaisessa maasta erotetussa
keskijänniteverkossa. Avojohdon maakapasitanssi on 5,5 nF/km,vaihe ja maakaapelin
maakapasitanssi 300 nF/km, vaihe. Verkon pääjännite on 21 kV. Vikaresistanssi on 0 O.
Maasulku tapahtuu lähdön 1 loppupäässä kuvan 1 mukaisesti.

— aj Vääritä kaikkien johtolähtöjen releiden mittaama summavirta ja määrittele niiden suunta (2)
b) Jakelumuuntamolla maasulkuvirran aiheuttaman maadoitusjännitteen maksimiarvo on 500 V
(1s laukaisuaika). Kuinka suuri maadoitusresistanssi tällöin sallitaan 1s laukaisuajalla? (2p)

c) Oletetaan, että maadoitusjännitevaatimukset eivät toteudu. Miten verkko voidaan saada
maadoitusjännitevaatimukset täyttäväksi? (2p)

avojohto

maakaapeli

maakaapeli.

 

 

 

 

avojohto

 

 

Talousmatematiikan kaavoja:

— (1+r/100)? «= ([+r/100) == 1 = w

1+ p/100 —1+p/100 s =
1 | -
ja
(1+%60)

 

o =
MEIT Ly vu ;