Tentin tekstisisältö

 

Opiskelija saa viedä tenttipaperin mukanaan

DFEF-12010 Kolmivaihejärjestelmät J. Bastman
TIY Tentti 20.5.2015

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta

1) Vastaa alla oleviin kysymyksiin perustellen

a) Tahtigeneraattorissa on 48 napaa. Laske kyseisen koneen pyörimisnopeus kun se tahdiste-
taan 50 Hz verkkoon.

b) 8-napainen oikosulkumoottori on liitetty 50 Hz verkkoon ja sitä kuormitetaan nimellisellä
kuormalla, jolloin nopeus on 720 r/min. Laske jättämän suuruus.

c) Käytettävissä on kaksi avojohtoa, joiden impedanssit kilometriä kohden ovat
Z, =(0,268+ j0,135)2/kmja Z, =(0,026+ j0,330)2/km . Selosta perustellen kumpi näistä
on 20 kV avojohdin?

2) Kolme samanlaista impedanssia, joiden resistanssi on 36 ja induktanssi 57,3mH, kytketään
kolmiokytkennällä 400 V 3-vaiheiseen verkkoon, jonka taajuus on 50 Hz. A-vaiheen vaihe-
jännitteen tiedetään olevan kulmassa nolla.

a) Laske vastaavan tähteen kytketyn kuorman impedanssi?
b) Laske kuormituksen ottamat kaikkien vaiheiden virrat ja kulmat.
c) Laske kuorman 3-vaiheinen pätö- ja loisteho

3) Kolmivaiheisen tähtikytkentäisen generaattorin tuottama symmetrinen pääjännite on 660 V.
Generaattori syöttää johdon kautta (johdon impedanssi Z, =(0,4+ j0,2)2) kolmioon kyt-
kettyä kuormitusta, jonka impedanssi Z,=(27+ j36)2-

a) Laske kuorman ottama virta. Ilmoita kaikkien vaiheiden virta ja virtojen kulmat.

b) Laske kuorman ottama virta, jos kuorma olisikin kytketty tähteen. Tässä kohdassa riittää
laskea yhden vaiheen virta ja kulma.

4) Kuvan 1 verkossa johdon resistanssi r = 0,22 O/km ja reaktanssi x = 0,35 O/km. Johto on 10
km pitkä. Kuorman jännite pysyy vakiona arvossa 20 kV ja kuorman ottama pätöteho on 4,9
MW ja tehokerroin cosp=0.82;na. Laske sähköaseman alajännitepuolen (piste B) jännite
a) Tarkasti jännitehäviön avulla
b) Jännitteenaleneman kaavalla

B c
: 110/21 kV
Z
P=4,9 MW
cosp = 0,82ind
Kuva 1

5) Kolmivaihemuuntajan kilpiarvot ovat:
Sn =20 MVA Uir/Un= 110/20 kV zx =10%
Po=13,5kW Pp=87 kW

a) Määritä muuntajan yksivaiheisen sijaiskytkennän arvot, joiden avulla voit laskea
muuntajassa tapahtuvan jännitteenaleneman eri kuormilla.

b) Määritä likiarvokaavalla (jännitteenalenema) toisiojännitteen itseisarvo, kun ensiöjännite on
nimellisen suuruinen ja muuntajan kuormana on 16 MW, cosp=0,8ina?