Exam text content

SVT-3311 Sähköverkkotekniikka P. Järventausta, A. Nikander
Tentti 17.10.2012 Tentissä SAA käyttää OMAA laskinta

 

L

 

Olet vastuussa maakunnallisen verkkoyhtiön keskijänniteverkon yleissuunnittelusta ja tehtävä-
näsi on laatia pitkän tähtäimen suunnitelma keskijänniteverkon kehittämiseksi. Suorittamiesi
laskentojen perusteella keskijänniteverkossa esiintyy lähitulevaisuudessa merkittäviä
jännitteenalenemia, joiden takia alueelle pitäisi ehkä rakentaa uusi 110/20 kV:n sähköasema.

a) Millaisia vaikutuksia sen rakentamisella on sähkönjakeluverkostoon. (4p)

b) Uutta sähköasemaa suunniteltaessa joudut myös selvittämään, siirryttäisiinkö
verkkoyhtiössäsi maasta erotetusta verkosta sammutettuun verkkoon. Miksi mahdollinen
siirtyminen kannattaisi tehdä ja mitä tekijöitä sinun pitää tarkastella arvioidessasi
sammutettuun verkkoon siirtymisen kannattavuutta. (4p)

c) Tehtävänäsi on suunnitella uuden sähköaseman suojausasettelut verkkotietojärjestelmän
avulla. Keskijännitelähdön oikosulkusuojausta suunnitellessasi joudut tarkastelemaan
erikseen 3-vaiheisia ja 2-vaiheisia oikosulkuvirtoja sekä maksimitilanteen aikaista
kuormitustilannetta. Miksi? (3p)

d) Millaisissa kohteissa sähköaseman syöttämän jakeluverkon alueella kannattaisi harkita
1000 V pienjännitejakelujärjestelmää ja miksi? (4p)

a) Yksivaiheisen kuormituksen pätöteho on 7500 kW ja tehokerroin 0,8ind. Piirrä tehokolmio
summittaisesti ja määritä tarvittavan kondensaattorin loisteho, kun tehokerroin halutaan
parantaa arvoon 0,9ind. (2p)

b) Käytettävissä on kaksi johdinpoikkipintaa. Taloudellisin perustein tehdyn suunnitteluohjeen
mukaan kannattaisi valita näistä paksumpi silloin, kun teho on suurempi kuin 2,5 MVA.
Oletetaan, että häviöiden hintaa pienennetään 20 %. Selvitä laskelmilla perustellen
investoinneista ja häviötehosta lähtien, miten muuttuu tällöin em. rajateho. (4p)

Laske kuvan 1 verkolle 3-vaiheinen oikosulkuvirta pisteissä A ja D. Syöttävän verkon
oikosulkuresistanssi voidaan olettaa nollaksi. Johtotiedot ovat seuraavat: (3p)

AL132 Raven Sparrow Swan
r O/km 0,237 0,638 0,990 1,52
x O/km 0,346 0,379 0,398 0,417

 

 

Sx = 1700 MVA A AL132 B Raven C Swan D Sparrow
e (0 | | |
4km 15km 2km 1,55 km
110/21 kV
25 MVA
Xk=10 %
ry = 0,9 %

 
Suunnittele maasulkusuojaus (määritä releiden asetteluarvot) kuvan 1 mukaiselle

keskijänniteverkolle, kun suojaukseen käytetään maasulun suuntareleitä. Suojauksen on

toimittava selektiivisesti 500 0 vikaresistanssin kautta syntyvissä maasuluissa aina, kun
vähintään kaksi johtolähtöä on kytkettynä. Avojohdon maakapasitanssi on 6 nF/km,vaihe ja

maakaapelin maakapasitanssi on 320 nF/km, vaihe. Verkko on maasta erotettu. Laskentajännite
on 20 kV. (6p)

avojohto

 

maakaapeli.

 

avojohto

maakaapeli

 

Kuva 1.

Talousmatematiikan kaavoja:

 

— (1+7/100)? Nu (1+7/100)
1+ p/100 1+ p/100
p
To
K=€E E - a= 00
==

N /+%x)