Exam text content

 

 

 

SVT-3400 Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi J. Bastman
TTY II Välikoe 6.5.2010

Lue kysymykset tarkkaan ja ole huolellinen. Kaavat ovat kääntöpuolella.

1. Vastaa seuraaviin kysymyksiin
a) Mitä tarkoittaa käsite tehollisesti maadoitettu verkko?
b) Avojohtojen ja generaattoreiden symmetriset komponentit
c) Impedanssimatriisin muodostustavat

2. Olet ratkaisemassa siirtoverkon tehonjakoa (solmupisteiden lukumäärä n) Newton-Raphson
iterointimenetelmällä ja ratkaistavana ovat seuraavat solmupisteiden tehoyhtälöt:

Pc |9l-Ylvd-lr|-costa, +858)
k=1

i,cale *
02 =-lVl-YlW|-[x|-sinta. +586)
k=1

a) Selosta mitä yhtälön eri suureet ovat?

b) Mistä iteroinnin alkuarvot saadaan?

c) Miten lasketaan solmupisteiden tehovirheet?

d) Mistä Jacobin matriisin alkiot saadaan (alkioita ei tarvitse esittää)?

3. 400 KV verkosta (muutosoikosulkuvirta I'k=2.182 kA) syötetään tahtimoottoria johdon ja muuntajan
kautta kuvan 1 mukaisesti. Tahtimoottorin jännite on 10 kV ja se käy 15 MW teholla ja
tehokertoimella cosy=0.95;na. Tahtimoottorin navoissa (solmu 3) tapahtuu vastukseton kolmivaiheinen
oikosulku. Laske muutostilan oikosulkuvirta sekä generaattorin ja moottorin syöttämän vikavirran
suuruus, kun
a) Ennen vikaa vallinnutta kuormitusvirtaa ei oteta huomioon
b) Kuormitusvirta otetaan huomioon

1 2

X; =39.60

    

o s S,=25 MVA S,=20 MVA
Syöttävä verkko U,/U,=400/11KV U,=11kV
400 kV X:=16 % Xz'= 80 %

11=2.182 kA

Kuva 1.
 

 

4. Kuvan 2 mukaisessa 110 kV verkossa sattuu vika 10 km:n etäisyydellä muuntajasta. Vikapaikan

jännite ennen vikaa on nimellinen. Laske muutostilan vikavirran suuruus (kannattanee laskea
todellisilla suureilla), jos vikatilanne on

a) 2-vaiheinen oikosulku
b) 1-vaiheinen maasulku

c) Kuinka suuri reaktanssi X, on kytkettävä muuntajan tähtipisteeseen, jotta b-kohdan vikavirta on
korkeintaan 1000 A?

Generaattori: 10 kV, 250 MVA, x'a=15 %
Muuntaja: 10/110 kV, 250 MVA, xx = 10 %, x0=8 %
110 kV avojohto: x = 0.40 O/km ja nollaimpedanssi: % = 1.0 2/km
Xo
10 km johtoa

(9-0

Kuva 2.