Exam text content

1/3

EE.EES.200 Sähköverkkotekniikka J. Bastman
Tampereen yliopisto Tentti 15.2.2022
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Opiskelija saa viedä paperin.

1) Vastaa seuraaviin kysymyksiin
a) Miksi vikalaskennassa tahtikoneelle käytetään alku-, muutos- ja pysyvän tilan reaktansseja?
b) Mitä tarkoitetaan niin sanotuilla KAH-arvoilla? Mihin niitä käytetään?
c) Mikä on niin sanottu Velanderin kaava ja mihin sitä voidaan käyttää?
d) Mihin käytetään symmetrisiä komponentteja?

2) Tarkastellaan 110/21 kV muuntajaa, jonka kytkentäryhmä on Dyn11 Muuntajan näennäisteho
on 50 MVA, kuormitushäviöt 175 kW ja oikosulkuimpedanssi 12 %.
a) Mitä muuntajan kytkentäryhmä tarkoittaa tässä tapauksessa?
b) Jos tyhjäkäynnissä alajännitepuolen vaiheen b vaihejännite on V, =12,134—-70%V,, niin
laske yläjännitepuolen pääjännitteen V ,;arvo?
c) Laske muuntajan kuormitushäviöt, jos muuntajan kuorma on 40 MVA ja toision pääjännite
21 kV.

3) Syöttävän verkon oikosulkuimpedanssi redusoituna 21 kV puolella on j2.0 02. Kiskosta lähtee
20 kV maakaapeli APYAKMM 3x70 mm?, jonka suurin kuormitus tulee olemaan 140 A. Va-
kioaikaylivirtarele on aseteltu toimimaan 280 A virralla 1,5 sekunnissa.

a) Onko kaapeli riittävän suojattu oikosulkuvirran lämpövaikutuksilta, kun kaapelin suurin sal-
littu 1 s oikosulkuvirta on 6,5 kA?
b) Jos ei ole, niin miten rele on aseteltava?

4) Kuvan verkossa 1 Al132-johtimen impedanssi on Z;/ =(0,22+ j0,35)2/ km ja pituus 4 km.

Raven-johtimen impedanssi on Z, =(0,54+ j0,38)O/ km ja pituus 1 km. Pisteen D kuormitus

on P= 8 MW, tehokerroin 0,9ina ja jännite 20 kV.
a) Laske kiskon B jännite käyttäen jännitteenalenemaa
b) Laske Raven-johdon häviöt
c) Laske pisteessä B tapahtuvan 3-vaiheisen oikosulun vikavirta, kun vikavastus on nolla.
A B c D

  

Fingridin
verkko

 
   
 

40 MVA 20 kV
118 kV 11590 KV —P=8,0MW
12,66 kA 12% C0sG = 0,9ind

Kuva 1.

jatkuu seuraavalla sivulla
2/3

5) Teollisuuslaitosta varten rakennetaan uusi 10 km pituinen keskijännitejohto. Johdolla siirret-
tävä huipputeho tulee olemaan 20 vuoden ajan 2,5 MVA ja cosw = 0,9. Laskentakorko on 5 %
ja häviöiden hinta on 90 €/kW,a. Laskentajännite johdon loppupäässä on 20 kV. Johdinlajiksi
valitaan joko Raven tai A1132. Kumpi on taloudellisin perustein oikea valinta ja kuinka suuri
virhe tehdään, jos valitaan väärä johdinlaji?

r (O/km) Hinta (€/km)
Raven 0,54 25000
AN32 0,22 30000