Exam text content

    

SVT-3310 Sähköverkkotekniikka
Tentti 14.12.2009

> & P. Järventausta
+ Fentissä SAA käyttää OMAA laskinta

1. a) Toimit verkkoyhtiössä suunnittelupäällikkönä ja tehtävänäsi on perustella investointia
uuteen sähköasemaan. Luettele mitä hyötyjä uudesta sähköasemasta voi olla, ja selvitä
lyhyesti mihin saavutettava hyöty perustuu. (5p)

b) Toimit verkkoyhtiössä käyttöpäällikkönä. Sähkönjakeluverkossa on vika, joka on
paikannettu. Luettele ne toimenpiteet, joihin vian korjauksesta vastaavan työryhmän
pitää ryhtyä, kun työkohde tehdään jännitteettömäksi, jotta vika voidaan korjata. (5 p)

c) Miten lasketaan säteittäisen keskijännitelähdön tehonjako, mm. kuormituspisteiden
jännitteet, johto-osissa kulkevat virrat ja verkon kokonaishäviöt. (5p)

2. Kuvassa 1 on esitetty avojohdolla toteutettu keskijännitelähtö, johon ollaan suunnittele-
massa varayhteyden rakentamista kuvassa osoitettuun kohtaan. Lähdöllä on kolme kuormi-
tuspistettä A, B ja C sekä yksi erotinasema, jonka erottimet ovat käsin ohjattavia. Laske
nykyarvomenetelmällä, onko investointi varayhteyteen kannattava, kun tarkasteluaika on
10 vuotta ja laskentakorkokanta 6 %. Keskeytyskustannusten arvostus vikakeskeytyksissä
on 1 €/kW ja 10 €/kWh, kun laskenta suoritetaan keskitehoilla. Varayhteyden rakentamis-
kustannus on 100 000 €. (6 p)

laskentaparametrit:
- avojohdon vikataajuus: 7 vikaa / 100 km, a
- erottimen kytkentäaika: 1h
- varayhteyden kytkentäaika: 30 min
- vian korjausaika: 2 h
- kuormituspisteiden keskitehot: A=250 kW, B=150 kW, C= 200 kW

20km +

= | Varayhteys

 

 
3. Tarkastellaan kolmivaiheista oikosulkua sekä yksivaiheista maasulkua maasta erotetussa
keskijänniteverkossa, joka koostuu neljästä johtolähdöstä. Pääjännite 21 kV. Seuraavassa
on annettu tehtävän muut alkuarvot:

Lähtö Johdinlaji Pituus

1 avojohto 80 km

2 maakaapeli 14 km

3 maakaapeli 21 km

4 maakaapeli 0,5km
Impedanssit:

- avojohto: r = 0,54 O/km, x = 0,38 O/km

- maakaapeli: r = 0,18 O/km, x = 0,085 O/km
- 110 kV verkon ja päämuuntajan yhteenlasketut 20 kV puolelle redusoidut
impedanssiarvot: X=2,52jaR=0,20

Kapasitanssitiedot [maakapasitanssi/vaihe
avojohto 6,0 nF/km ja maakaapeli 230,0 nF/km

a) Lähdöllä 1 sattuu 2-vaiheinen oikosulku 50 km päässä sähköasemalta.
Laske vikavirran suuruus. (vikaimpedanssi Z:= 0 92) (3p)

b) Kuinka syvä jännitekuoppa (jäännösjännite prosentteina) näkyy pääjännitteissä
sähköasemalla 20 kV kiskossa, jos lähdöllä 2 tapahtuu 3-vaiheinen vika 5 km päässä
sähköasemalta? (3p)

c) Lähdön 1 alussa sattuu yksivaiheinen maasulku. Laske maasulkuvirta ja nollajännite.
(Vikaresistanssi Rr= 0 €) (3p)

Talousmatematiikan kaavoja:

s = ([+7/100) s = (+7/100)
1+ p/100 1+ p/100
Pp
kg g! -1 a= on
€e-1

(++)