Exam text content

 

SVT-3310 Sähköverkkotekniikka P. Järventausta
Tentti 2.2.2009 Tentissä SAA käyttää laskinta

 

1. Kuvaa lyhyesti
a) Uuden 110/20 kV sähköaseman hyödyt ja kustannukset (4p)
b) Keskijännitejohdon taloudellisen mitoittamisen periaate (5p)

c) Maasulkuvirran kompensoinnin toteutustavat ja -periaatteet sekä kompensoinnista
saatavat hyödyt (5p)

S

Kuvan 1 verkossa 10 km pitkän lähdön loppupäähän ollaan lisäämässä rinnakkaiskonden-
saattoriparistoa. Lähdön loppupään jännitteeksi halutaan 20 kV. Sähköaseman kiskojännite
halutaan pitää arvossa 20.5 kV.

a) Mitoita lähdön loppupäähän tuleva kondensaattoriparisto (3p)

b) Laske johdolla siirretyn tehon tehokerroin (2p)

110 kV

110/21 kv

 

25 MVA 10 km, Pigeon P,=22 MW
r=0,34 (km cosy= 0,9 ing
x =0,36 Olkm
Kuva 1

w

- 20 kV johtolähdöllä tapahtuu 3-vaiheinen oikosulku, jonka aiheuttaman vikavirran arvoksi
mitataan sähköasemalla 1,8 kA.

a) Mikä on vikapaikan etäisyys sähköasemalta? (3p)
b) Mikä on vian aikainen pääjännite sähköaseman kiskossa? (3p)

Vikaantuneella johtolähdöllä käytetyn johdinlajin arvot ovat r = 0,5 (2/km ja x = 0,3 2/km.
Syöttävän verkon ja päämuuntajan arvot 20 kV tasossa esitettynä ovat X=2,2 0. ja R=0,1 0.
3-vaiheisen oikosulun vikaimpedanssi oletetaan hyvin pieneksi.

10)

 
4. Olet töissä verkkoyhtiössä ja sinulla on tehtävänä suunnitella uusi pienteollisuusalue.
Rakennettavan keskijännitejohdon pituus on 8 km, mitoitusteho 3,2 MVA ja keskiteho 1,8
MW. Mikä johdin kannattaa valita taloudellisin perustein, kun laskennassa huomioidaan
häviöt, keskeytyskustannukset ja jälleenkytkennöistä aiheutuvat kustannukset? (5p)

Vaihtoehtoisia johtimia ovat (nimi, rakentamiskustannus €/km, resistanssi 0/km):
- 85 mm? avojohto (Pigeon, 21750 €/km, 1=0,337 0/km)
- 70 mn? päällystetty avojohto (SAX 70, 25780 €/km, r=0,493 O/km)
- 70 mm? maakaapeli (AHXAMK-W 3x70, 32230 €/km, 1=0,442 0/km)

Laskentakorko on 8 %, cosp = 1, häviöiden hinta on 80 €/kW,,a ja laskentajännite johdon
loppupäässä on 20 kV. Tehon oletetaan kasvavan 1,5 %/a koko 20 vuoden tarkastelujakson
ajan. Vian keskimääräinen korjausaika on 2 h. Kuormituksen keskiteholla laskettava
keskeytyskustannusten arvostus pysyvissä vioissa on 2,6 €/kW ja 8,7 €/kWh sekä AJK:ssa

 

 

 

 

2,5 €/kW ja PJK:ssa 1,5 €/kW. Verkon keskimääräiset vikataajuudet on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1
Pysyvät viat [kpl/100 km] | AJK [kpl/100 km] | PJK[kpl/l100 km]
Avojohto 4 10 20
PAS 2, 5 10
Maakaapeli 1 0 0

 

 

 

 

 

 

Talousmatematiikan kaavoja:

E=
1+ p/100 1+ p/100

g! -1 as AN

a
€-1
JE :
p
(1209)

— (1+7/100)? ai (1+7/100)

 

K=€E

2 (2)