Exam text content

 

SVT-3310 Sähköverkkotekniikka P. Järventausta
PUTRYA Tentti 28.11.2007

 

1. Selvitä lyhyesti (tarvittaessa havainnollista piirroksin)

  
   

a) Käänteisaikaylivirtarele (2p)

b) Miten 20 kV:n keskijänniteverkon vaihejännitteet käyttäyt maasta-erotetun verkon

1-vaiheisessa maasulussa? (3p) /

b) Tyypilliset sähkön siirto- ja jakeluverkoissa sovellettavat verkkomuodot eri
jännitetasoilla (4p)

d) Maasulkuvirran ja loistehon kompensoinnin toteutustavat ja periaatteet sekä
kompensoinnista saatavat hyödyt. (6p)

Po

- Kolmivaihejohdon resistanssi on 2.8 O ja reaktanssi 1,8 9. Johdon loppupäässä on kuorma
- P, jonka tehokerroin on 0.9 ind. Laske johdossa syntyvien pätötehohäviöiden nykyarvo,
kun kuorma on aluksi 1.5 MW ja kasvaa vuosittain r =2 %/a. Häviöt maksavat 100
€/kW,a, laskenta-aika on 10 vuotta, laskentakorko 8 % ja pääjännite 20 kV. (4 p)

w

. Kuva 1 esittää kahden säteittäisesti käytettävän keskijännitelähdön erottimet ja niiden
väliset keskimääräiset kuormitukset. Valitse keskeytyskustannusten perusteella se erotin,

vain yksi vika kerrallaan. (5p)

Laskennassa käytettävät lähtöarvot:
- johdon vikataajuus on 0,08 vikaa/km,a
- keskeytyskustannusten arvostus on 1 €/kW ja 11 €/kWh
- keskimääräinen vian erottamiseen ja varasyötön kytkentään kuluva aika on 0,5 h
- keskimääräinen vian korjausaika on 3 h (sisältää vian erottamiseksi tarvittavat

K kytkentätoimenpiteet)

  

   

Erotin 1 Erotin 2 Erotin 3

1km 5km 8 km 6km
4MW 0,5 MW 1MW 1,5 MW

     
      

Kuva 1.

 
EN

. 20 kV johtolähdöllä tapahtuu kolmivaiheinen oikosulku, jonka seurauksena sähköasemalla
mitataan 1500 A vikavirta. Johtolähdöllä on käytetty yhtä johdinlajia, jonka resistanssi r =
0.54 O/km ja reaktanssi x = 0.38 O/km. 110 kV verkon ja sähköaseman päämuuntajan
yhteenlasketut impedanssiarvot 20 kV jännitetasoon redusoituna ovat R = 0.2 2 ja X=
2.50. Vikaimpedanssi oletetaan nollaksi. Laskentajännite on 20 kV.

a) Miten kaukana oikosulku on sähköasemalta? (3p)

b) Johtolähdölle liitetään pienvoimala 5 km etäisyydelle sähköasemasta. Voimalan gene-
raattorin impedanssiarvot redusoituna 20 kV jännitetasoon ovat R = 0.8 2 ja X=15 0.
Voimala liitetään suoraan 20 kV lähtöön muuntajan (0.4/20 kV, 3 MVA, Xx=5.5 %,

Rx=0%) välityksellä. Miten voimala vaikuttaa laskennalliseen vian etäisyyteen, jos
etäisyys lasketaan samalla tavalla kuin ennen tuotannon liittämistä verkkoon? (3p)

Talousmatematiikan kaavoja:

— (1+7/100)? aa (1+r/100)
1+ p/100 —1+p/100
T P
e" we .-
En. EM

 

Fel