Exam text content

SVT-3310 Sähköverkkotekniikka P. Järventausta
TTY Tentti 1.12.2005 — - K. Mäki, K. Kivikko

 

1. Sähköverkon tähtipiste voidaan maadoittaa useammalla eri tavalla.
Esittele lyhyesti: (6p) J
- Suomessa keskijänniteverkoissa sovellettavat tavat, f
- niiden vaihtoehtoiset toteutustekniikat,
- vaikutus maasulun aikaisiin jännitteisiin ja virtoihin
- syyt kyseisten tapojen soveltamiseen

  

B) asiakkaan keskimäärin kokemien keskeytysten lukumäärä, [kpl/asiakas,a]
C) asiakkaan keskimäärin kokema keskeytysaika, [h/asiakas,a]

Erilaisilla verkon kehittämistoimenpiteillä voidaan vaikuttaa eri tavoin edellä
mainittuihin käyttövarmuutta kuvaaviin tunnuslukuihin. Kuvaa lyhyesti, miten eri
toimenpiteet vaikuttavat em. tunnuslukuihin. (6p)

3. Kuvan 1 verkossa halutaan pääjännitteen johdon loppupäässä olevan 20.4 kV.

b) Johdon päähän liitetään pienvesivoimala, joka syöttää verkkoon 3 MW
pätötehoa ja ottaa verkosta loistehoa magnetointia varten 0.5 MVAr. Mihin
arvoon sähköaseman kiskojännite tulisi säätää, jotta haluttu 20.4 kV
säilytetään johdon loppupäässä? (2p)

c) Miten johdon ja muuntajan kokonaistehohäviöt muuttuvat verkkoon sijoitetun
voimalan johdosta? (2p)

110 kV

 

110/21 =

16 MVA 15 km Raven E
SI LW r=0.540/km 008470. dna
Pp=16.2 kW x = 0.38 0/km

Kuva 1.

   
4. 110/20 kV:n sähköasemalta lähtee 10 johtolähtöä. Yhdellä haja-asutusaluetta
syöttävällä 20 kV johtolähdöllä tapahtuu 3-vaiheinen oikosulku. Sähköasemalla
oleva ko. lähdön suojarele mittaa oikosulkuvirran arvoksi 1,8 kA.

a) Miten sähköaseman syöttöalueella olevat eri asiakkaat kokevat vian? (2p)
b) Mikä on vikapaikan etäisyys sähköasemasta? (2p)
c) Mikä on vian aikainen pääjännite sähköaseman kiskossa. (2p)

- johtolähdöllä käytetyn johdinlajin arvot ovat r=0,5 9/km ja x=0,3 O/km.
- syöttävän verkon ja päämuuntajan arvot 20 kV tasossa esitettynä ovat
X=2,2 O ja R=0,1 O.
- 3-vaiheisen oikosulun vikaimpedanssi oletetaan hyvin pieneksi (= 0).
- vikatilanteen laskentajännitteenä käytetään arvoa 20 kV. )

On

. 8 km pitkän Swan-johtimella toteutetun 20 kV:n johto-osan kuorma on tällä
hetkellä 2,0 MW (cos p = 0,95). Johto-osan teho kasvaa 10 vuoden ajan 6 %/a ja
Pysyy sen jälkeen vakiona. Johdon suurin sallittu jännitteenalenema on 4 %.
Suunnittele johdon vahvistusohjelma, kun laskentakorkokanta p = 8 % ja häviöiden
hinta H, = 80 €/kW,a. Miten tilanne muuttuu, jos korkokantaa nostetaan tai
lasketaan? Sallittuja uusia johtimia ovat Raven ja A1132. (6p)

Vahvistuskustannukset:
- Swan > Raven 15000 €/km (johto joudutaan rakentamaan kokonaan uudestaan)
- Swan > Al132 35000 €/km (johto joudutaan rakentamaan kokonaan uudestaan)
- Raven > A1132 30000 €/km (johto rakennetaan kokonaan uudestaan, Ravenin
jäännösarvo huomioitu) 0

Impedanssit:
= Iswan = 1,12 O/km, Xswan = 0,43 O/km
= TRaven = 0,54 O/km, Xraven = 0,39 O/km
- Tanga = 0,22 O/km, X 41132 = 0,36 O/km.