Exam text content

1/2

DEE-24010 Sähkövoimajärjestelmän säätö ja käyttö J. Bastman
TTY Tentti 20.4.2017

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta

Vastaa seuraaviin kysymyksiin

a) Mitä tarkoittaa generaattorin hitausvakio ja mikä merkitys sillä on stabiiliuden kannalta?

b) Mitä tarkoitetaan käsitteellä loistehoreservi?

c) Verkon kineettinen energia eräänä hetkenä oli 100 GW's ja taajuuden laskunopeudeksi alku-
vaiheessa mitattiin 0.20 Hz/s. Laske kuinka iso tuotantoyksikkö irtosi verkosta.

2) 250 km pitkä 400 kV avojohto on tyypiltään 3-Finch, jonka r = 0.0170/km, x = 0.29 O/km,
b =4.0 uS/km. Johdon loppupäässä on kuormitus 900 MW ja -50 MVAr.
a) Laske johdon alkupään jännite, jos loppupään jännite on 400 kV.
b) Johdon keskelle kytketään sarjakondensaattori, jonka kapasitanssi on 60.63 uF/vaihe. Laske
johdon alkupään jännite. Loppupään jännite ja tehokerroin pysyvät a-kohdan arvoissa.

3) Kaksi generaattoria toimii rinnakkain. Generaattoreiden nimellistehot, statiikat ja pätötehot
ovat:

Sn = 80 MVA, Ri =4% jaPi=60 MW
Sn = 45 MVA, R2=5 % ja P?=25 MW

Oletetaan, että kuormituksella ei ole taajuusriippuvuutta ja kuormitus kasvaa äkillisesti 35 MW.
a) Laske taajuuden pysyvän tilan arvo kuormitusmuutoksen jälkeen
b) Laske generaattoreiden pysyvän tilan uudet pätötehot

c) Laske pysyvän tilan taajuus, jos kuormituksen taajuusriippuvuus on sellainen, että kuormi-
tuksen muuttuessa 2.0 % taajuus muuttuu 1 %: ia.

4) Selosta siirtokapasiteettiin liittyviä asioita.
a) Mitkä tekijät rajoittavat kapasiteettia?
b) Miten kapasiteettia voidaan nostaa?

5) Selosta pinta-alakriteerion käyttöä stabiilisuustarkasteluissa
a) Mihin tarkasteluihin se soveltuu?
b) Mitä oletuksia menetelmän käyttöön liittyy?
c) Miten menetelmää sovelletaan?

 
212

Keskipitkän johdon m-sijaiskytkennän siirtovakiot

—R —R

I
lan
loo
-
|
=

1
IN
lo
a
>
=

ZE
a

[S
|

ii!
ET
Js

=
—
>

Tehonsiirron yhtälöt siirtovakioiden A= 4/a, B= B/B ja D=DZa avulla ilmaistuna. Kulma
ö on alku- ja loppupään jännitteiden välinen kulma s.e. Vs= Vs /6 ja Vr= Vr /0*.

Alkupään tehoille

 

 

 

 

 

   

 

- = 5 * e0s(B-a)-
J sin(B-) MIA
Loppupään tehoille
p dd

   

— —c0s(B-65)- [af cos(B-a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v.llv, 2
0-1" sin($-)-[]r| sin(B- a)
E 2

Symmetristen komponenttien muunnokset abc => 120 ja 120 => abc
Val [1 a ell, Val |1 1 1]]Ka
Pol="11 & al-lr, V,|=|a? & 114V,,

2 |=3 & ;

V 11 11|7 V a a 1|1V

—a0 — — s

1-vaiheisen vikavirran lauseke on alla. Ea on a-vaiheen Thevenin jännite ja Ia1, 122 ja Iao ovat myötä-
» vasta- ja nollaverkon virrat a-vaiheessa. Z1, Z2, Zo ovat myötä-, vasta- ja nollaverkon impedanssit
ja Z' on vikaimpedanssi.

E 3E
I,=1,= = oS MmLNSt vikavirta 1,=31,= Sn ran
- Z2,+Z, +2,+3Z a Z,+Z,+Z,+3Z

Heilahteluyhtälö, & = tahtikulmanopeus, H = hitausvakio s

2H 5
o, ae
Kineettinen energia, Sn = koneen nimellisteho

= PP" — p?"

W, ai toisaalta H yj
2 S,

n