Exam text content

5. Kuva 1 esittää kahden keskijännitelähdön keskimääräisiä kuormituksia ja niiden välisiä
erottimia. Valitse keskeytyskustannusten- perusteella se erotin, joka kannattaa normaalissa
käyttötilanteessa pitää avoimena. Oletetaan, että verkossa on vain yksi vika kerrallaan ja
sähköt palautetaan heti vian erottamisen jälkeen varasyötön kautta erotin-vyöhykkeisiin,
mihin se on mahdollista. Laskennassa käytettävät lähtöarvot: (4p)

- johdon vikataajuus 10 vikaa/100 km vuodessa
- keskeytystehon haitta-arvo 3 €/kW

- keskeytysenergian haitta-arvo 15 €/kWh

- keskimääräinen vian korjausaika 2 h

- keskimääräinen vian erottamisaika 0,5 h

- keskimääräinen varasyötön kytkentäaika 0,75 h

CD. D

1km Erotin 1 10 km Erotin2 5km

 

 

2MW 0,5 MW 1 MW

Kuva 1.

Talousmatematiikan kaavoja:

 

0! =

— (1+7/100)? = (1+7/100)
1+ p/100 1+ p/100

p
-
== <= =
€-1
Ja :
J
(1+%09)

 

 
Anti Leinenen

SVT-3311 Sähköverkkotekniikka — . P. Järventausta, A. Nikander
Tentti 28.11.2012 Tentissä SAA käyttää OMAA laskinta

 

1. a) Vertaile säteittäistä ja silmukoitua verkkomuotoa sähkön siirto- ja jakeluverkoissa (3P)
b) Esittele lyhyesti sähkönjakeluverkoissa esiintyvät mahdolliset vikatyypit. (2 p)

c) Maasulkuvirran kompensoinnin toteutustavat ja periaatteet sekä kompensoinnista saatavat
hyödyt. (3p)

d) Selvitä lyhyesti johtimen taloudellisen mitoittamisen periaate (3p)

2. a) Jännite 20 kV johdon alussa on 21 kV ja kuormituksen cos » = 0,95. Oletetaan, että
jännitteenalenema on johdon mitoituksen kannalta määräävä tekijä. Paljonko voidaan siirtää
tehoa 15 km päähän, jos sallitaan 4 % jännitteenalenema. Johtoina ovat Raven (r = 0,54
O/km, x = 0,38 O/km) ja AHXAMK-WI120 (r = 0,253 O/km, x = 0,123 O/km) (3p)

b) Mitkä muut tekijät vaikuttavat johdon mitoitukseen? (2p)

3. 20 kV verkossa sattuu kolmivaiheinen oikosulku 3 km päässä sähkö asemalta (r = 0,54 O/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 O. Vikaimpedanssiksi oletetaan 0 0.
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)

c) Miten 20 kV lähtöjen oikosuluista aiheutuvia jännitekuoppia voitaisiin vähentää? (2p)

4. Teollisuuslaitosta varten rakennetaan uusi 5 km pituinen keskijännitejohto. Johdolla
siirrettävä huipputeho tulee olemaan 20 vuoden ajan 3,5 MVA. Tehokerroin on 0,9ng.
Laskentakorko on 8 % ja häviöiden hinta on 40 €/kW a. Laskentajännite johdon loppupäässä
on 20 kV. Johdinlajiksi valitaan joko Raven tai A1132. Kumpi on taloudellisin perustein
oikea valinta ja kuinka suuri virhe tehdään, jos valitaan väärä johdinlaji? (4p)

r (2/km) hinta (€/km)
Raven 0,537 20 000
Al132 0,219 25 000