Exam text content

SVT-3400 Sähköverkkojen mallintaminen ja analyysi J. Bastman
TTY Välikoe 25.3.2010

Vl. Vastaa perustellen seuraaviin kysymyksiin
a) Mitä tarkoittaa johdon vuorottelu?
b) Mihin tehonjaon laskentaa tarvitaan?
c) Selosta mitkä ovat tehonjaon laskennan solmupistetyypit ja niiden ominaisuudet?

Kolmivaiheisen 750 kV 4-Finch johdon parametrit ovat: r = 0.013 9/km, x = 0.28 2/km ja b =
4.2 uS/km. Johdon pituus on 200 km.
a) Laske johdon aaltoimpedanssi
b) Laske johdon luonnollinen teho (SIL). Tässä kohtaa voit olettaa, että resistanssi r = 0.
c) Laske johdon siirtovakio A kun käytetään keskipitkän johdon n-sijaiskytkentää

3. Laske kuvan 1 verkolle yksivaiheisen sijaiskytkennän suhteellisarvot käyttäen kolmi-
vaiheisena perustehona arvoa S, = 100 MVA ja perusjännitteenä pisteen B pääjännitettä U, =
400 kV. Määritä tämän jälkeen kuorman ottama virta ja pisteen A jännite, kun pisteen B
pääjännite on 400 kV. Käytä laskelmissa suhteellisarvoja.

   

A B
X;= 102

P=70 MW
U = 400 kV
cosp = 0.92;nd

S,=80 MVA U,/U,=10/118 kV U,/U,=120/410 kV

Un=10.5 kV Sn=125 MVA S,=200 MVA

X'=20% Xr=10% Xr2=12%

Kuva 1.

4. Kuvan 2 mukaisen kiskojen A ja B välisen muuntajan ensiöpuolella kulkee 3-vaiheinen teho
PI +jO01 = (350 + j80) MVA ja toisiopuolella P2 + jO2 = (350 + j30) MVA.
a) Laske muuntajan suhteellinen reaktanssi ja toision pääjännite. Ensiön pääjännite on 420 kV.
b) Kuinka suuri pätöteho voi siirtyä muuntajan läpi kun kulma-ero ensiö- ja toisiojännitteiden
välillä voi olla maksimissaan 20. Voit olettaa jännitteiden itseisarvojen pysyvän a) kohdan
mukaisissa arvoissa.
A B

U,/U,=410/120 kV
S,=400 MVA

Kuva 2.
Keskipitkän johdon n-sijaiskytkennän siirtovakiot

[S
”»
EN
Its
IS
v
P
|
IS
%

ISS
n
[P
ISS
u

D| [2 r[1+2] 1.2

Pitkän johdon siirtovakiot. Zc = aaltoimpedanssi, 7 = etenemiskerroin ja | = etäisyys johdon lopusta.

cosh(y-!) Z,--sinh(y-7)
YR W - 14.
N FI sinh(y 7)

1,] [€ D][Ze] | ooshrD
=C

I
&A

jan
lp

IS
”

Tehonsiirron yhtälöt siirtovakioiden A= 4/0 i B/B ja D= DZo avulla ilmaistuna. Kulma 5 on
alku- ja loppupään jännitteiden välinen kulma s.e. Vs = Vs 28 ja Va= Vr /0O*.

 

 

  

 

           

Alkupään tehoille
-tkdf cos(B- a)- i: A PIA sos 45)
-ikdf sin(P-a)- W. pj änrin
Loppupään tehoille
pika n os(B - off cos(B- a) > i j
o; = PAPA s i sin(fB— 0) M yu ja N
E 0 X» i A

Tarkan m-sijaiskytkennän korjatut Z? ja Y'/2 ovat:

sinh(y 1) Y' Y Y tanh(y- 1/2)

ja
7:l 2 2 y-1/2