Exam text content

SVT-3400 Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi J. Bastman

TTY Tentti 7.3.2012
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta

1) Ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin. Perustelut tärkeitä!
a) Suurhäiriöitä (osa tai koko 400 kV ilman jännitettä) tapahtuu keskimäärin 5 vuoden välein
b) Siirtoverkon tehonjaon laskennassa kuormitukset mallinnetaan kuormituskäyrillä

c) Ukkosköysien tyyppi vaikuttaa avojohdon vastaimpedanssin suuruuteen /
d) Suomesta ei voida viedä sähköä Venäjälle, koska maiden välinen yhteys on yksisuuntainen
e) 400 kV verkon yleisin vika on 1-v. maasulku, jonka aiheuttaa puun osuminen vaihejohtoon

5

9 2- (L) ja 3-vaiheisen (1;) vikavirran välillä on aina voimassa lauseke |2,| = = [23]

2) Laske kuvan 1 verkolle yksivaiheisen sijaiskytkennän suhteellisarvot käyttäen kolmi-
vaiheisena perustehona arvoa S, = 100 MVA ja perusjännitteenä vakiona pysyvää pisteen B
pääjännitettä U, = 400 kV. Mäz tämän jälkeen kuorman ottama virta ja pisteen A jänni-

te. Suorita laskut suhteellisarvoilla.

A

 

B

P=60 MW
U=400kV
cosp = 0.9jna

 

S,=80 MVA U,/U=10/118 kV U,/U=120/410 kV
U,=10.5 kV S,=125 MVA $,=200 MVA
X';=20 % Xr = 10% Xn =12%

Kuva 1.

3) Johda kuvan 2 mukaisen pelkällä reaktanssilla mallinnetun siirtojohdon alku- ja loppupään
pätö- ja loistehojen lausekkeet tehokulman & funktiona eli niin sanotut yksinkertaistetut te-

honsiirtoyhtälöt (tehokulmayhtälöt).

jX
zädAPi O) J PO V/O
e mum .

Kuva 2.

4) Silmukoidun siirtoverkon laskentasovelluksissa käytetään monia matriiseja. Kerro

seuraavien matriisien ominaisuuksista, käyttökohteista ja muodostamisesta
a) Admittanssimatriisi

b) Impedanssimatriisi
c) Jacobin matriisi (alkioiden lausekkeita ei tarvitse osata)

Jatkuu toisella puolella
5) Kuvan 3 verkon solmupisteen F jännite ennen vikaa on 405 kV ja vikaresistanssi R' = 19.
Solmujen E ja F välillä on 400 kV johto, jonka reaktanssit ovat kuvassa.
a) Laske vikavirran suuruus kun solmupisteessä F tapahtuu 1-v. maasulku
b) Laske vikavirran suuruus kun solmupisteessä F tapahtuu 2-vaiheen välinen oikosulku

S,=400 MVA Sn=400 MVA S$,=200 MVA
U,=400 kV 410/21KV U,=20 kV
X1=20 % X=X2712 % X= X= 10%
X2= 15% Xo= 10% Xo= 10%

N E F G
Xo= 10% X,= X:=209

 

Kuva 3.