Exam text content

 

DEE-23010 Sähköverkkotekniikka P. Järventausta, A. Nikander
Tentti 17.10.2014 Tentissä SAA käyttää OMAA laskinta

 

1. Selvitä lyhyesti (2p/kohta):

a) Miksi 3-vaiheisia ja 2-vaiheisia oikosulkuvirtoja tarkastellaan erikseen keskijännitelähdön
suojausta suunniteltaessa?

b) Millä välillä vaihejännitteen tehollisarvojen 10 minuutin keskiarvojen tulee olla asiakkaan
liittämiskohdassa, jotta pienjänniteverkon jännite on standardin EN50160 mukaista?

c) Miten asiakkaan liittymispisteeseen liitetty sähköntuotantoyksikkö vaikuttaa
sähkönjakeluverkon jännitteeseen?

d) Millaisia tähtipisteen maadoitustapoja sovelletaan Suomessa käytössä olevissa eri
jännitetason sähkön siirto- ja jakeluverkoissa?

e) Sähkönjakeluverkkojen käyttövarmuuden arviointiin soveltuvat tunnusluvut SAIFI ja SAIDI.

Pp

- a) Selvitä lyhyesti keskijännitejohtimen (20 kV) teknistaloudellisen mitoittamisen periaate (3p)

b) Vertaile säteistä ja silmukoitua verkkomuotoa sähkön siirto- ja jakeluverkoissa (3p)

3. a) Sähköaseman 21 kV kiskostosta (7, =2 O) on vedetty keskij ännitemaakaapeli APYAKMM
3x70 mm”, jonka suurin kuormitus tulee olemaan 140 A. Vakioaikaylivirtarele on aseteltu
toimimaan 280A virralla 1,5 sekunnissa. Onko kaapeli riittävän suojattu oikosulkuvirran
lämpövaikutuksilta, kun kaapelin suurin sallittu 1 s oikosulkuvirta on 6,5 kA? Jos ei, niin miten
suojaus olisi toteutettava? (2p)

b) Kolmivaihejohdon resistanssi on 2,8 O ja reaktanssi 1,8 2. Johdon loppupäässä on kuorma,
jonka tehokerroin on 0,9jna. Laske johdossa syntyvien pätötehohäviöiden nykyarvo, kun kuorma
on aluksi 1,5 MW ja kasvaa vuosittain r = 2 %/a. Laskenta-aika on 10 vuotta, laskentakorko on
8 %, häviöt maksavat 80 €/kW,a ja pääjännite 20 KV. (4 p) (talouslaskennan kaavat 2. sivulla)

4. Tarkastellaan 1-vaiheista maasulkua maasta erotetussa keskijänniteverkossa, joka muodostuu
kolmesta lähdöstä seuraavasti:
Lähtö Johdinlaji Pituus
1 avojohto 100 km
D AHXAMK-W 3x120 mm? —20km
3 AHXAMK-W 3x120 mm? —0,5km

Pääjännitteeksi oletetaan 20 KV ja johtimien maakapasitanssit/vaihe ovat avojohdolle 6,0 nF/km

ja kaapelille (AHXAMK-W 3x120 mm”) 230,0 nF/km.

a) Laske maasulkuvirta, kun maasulku (R; = 0) sattuu lähdön 1 alussa. (3)

b) Laske suurin mahdollinen maasulkuvirta silloin, kun varasyöttötilanteessa verkkoon on
liitetty tilapäisesti viereisen sähköaseman alueelta 50 km avojohtoa ja 5 km maakaapelia
(AHXAMK-W 3x120 mm”). (2p)

c) Maasulku tapahtuu verkon normaalissa kytkentätilanteessa suoj amaadoitukseen, jonka
maadoitusresistanssi on 15 9. Kuinka suuri on maadoituksen yli vaikuttava jännite? (3p)

Kaavoja kääntöpuolella.
 

Talousmatematiikan kaavoja:

= O+7/100) = (1+7/100)
1+ p/100 1+ p/100

Pp
et
oe = ai

- 19)