Exam text content

SVT-3310 Sähköverkkotekniikka P. Järventausta, A. Nikander
Tentti 16.12.2011 Tentissä SAA käyttää OMAA laskinta

 

1. a) Esittele lyhyesti sähkönjakeluverkoissa esiintyvät mahdolliset vikatyypit (3p)

b) Esittele lyhyesti maasulkuvirran kompensoinnin periaatteet, toteutustavat ja
kompensoinnista saatavat hyödyt (5p)

c) Millaisia vaikutuksia uudella sähköasemalla on sähkönjakeluverkostoon. (5p)

2. Kuvan 1 verkossa halutaan, että pääjännite johdon (15 km, Raven) loppupäässä on 20 kV.
a) Paljonko pitää olla jännite sähköaseman kiskostossa (2p)?

b) Laske johtojen ja muuntajan tehohäviöt. (3p)

 

c) Miten johdon loppupäähän liitetty sähköntuotantoyksikkö vaikuttaa sähkönjakeluverkon
jännitteeseen? (2p)
110 kV 0 KU 18MW
O is1j1
cosp= 0,96 ai

110 /21kV m =
25 MVA 15 km, Raven P;=1,9 MW
Zx==10% 1=0,54 C/km cosm= 0,9 jnd
111 W x=0,38 O/km
Po=15,5kW ;

Kuva 1.

3. 20 kV verkossa sattuu kolmivaiheinen oikosulku 3 km päässä sähköasemalta (r = 0,54 &/km,
x = 0,38 O/km). 110 kV verkon ja päämuuntajan yhteenlasketut 20 kV puolelle redusoidut
impedanssiarvot ovat: X =2,7 0 ja R = 0,3 2. Vikaimpedanssiksi oletetaan 0 9.
Laskentajännite on 21,5 kV.

a) Laske vikavirran suuruus. (2p)

b) Kuinka suuria ovat vian aikaiset pääjännitteet sähköasemalla 20 kV kiskossa? Vertaa
jännitteitä verkon normaaliin jännitetasoon. (2p)

 
4. Olet suunnittelemassa uuden pienteollisuusalueen sähköistystä. Alueelle rakennettavan
keskijännitejohdon pituus on 8 km, mitoitusteho 3,2 MVA ja keskiteho 1,8 MW.
Vaihtoehtoina ovat 85 mm2 avojohto (Pigeon, 20870 €/km, 0,337 0/km) ja 70 mm2
päällystetty avojohto (SAX 70, 24730 €/km, 0,493 O/km).

a) Kumpi johto kannattaa valita taloudellisin perustein? Perustele vastauksesi laskuin.
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. (3p)

b) Jos keskeytyskustannuksetkin huomioidaan koko tarkasteluajalta, niin kumpi johto
kannattaa tällöin valita? Perustele vastauksesi laskuin. Avojohdon vikataajuus vuodessa
on 4 vikaa/100 km ja PAS-johdon 2 vikaa/100 km, vian keskimääräinen korjausaika on 2
h sekä keskeytyskustannusten arvostus 2,6 €/kW ja 8,7 €/kWh, kun laskenta suoritetaan

keskitehoilla. (3p)

Talousmatematiikan kaavoja:

= (1+7/100)? : (1+7/100)

1+ p/100 1+ p/100

; e! -1 E Vo

"+

 

El