Exam text content

SVT-1100 Sähköenergia Seppo Valkealahti
Tentti 21.12.2011

Tentissä saa käyttää omaa tai tiedekunnan laskinta.

1. Sähköverkon kuorman jännitteen ja virran hetkellisarvot ovat v=150V- sin((377 s! )e s 0,2) ja
[=25A-sin((377s")! -0,5).
a) Laske verkon taajuus.
b) Laske virran ja jännitteen tehollisarvoiset osoittimet.
c) Laske kuorman kuluttama pätö- ja loisteho.

2. Oheisen kuvan yksivaiheisen vaihtovirtapiirin jännitelähteen jännite V, on 230V ja taajuus 50
Hz. Jännitelähde on kytketty kaapelilla induktiiviseen kuormaan, jonka impedanssi on
Z =R+ jX, =(9+ j4)0. Kaapelin resistanssi on 0,1 £ ja induktiivinen reaktanssi 0,2 0.
Laske osoitinlaskentaa käyttäen
a) kuorman tehokerroin
b) virtapiirin virta
c) kuorman jännite
d) kuorman pätö- ja loisteho
e) kaapelin tehohäviöt.

Zoable

 

3. a) Symmetrisen kolmivaiheisen jännitelähteen vaihejännite V,, on 120 VZ0' ja kuormana ovat

kolmioon kytketyt impedanssit Z =152/20*. Laske kuorman kuluttama pätö- ja loisteho.
b) Laske tähteen kytketyn kuorman impedanssi, johon a-kohdan jännitelähde tuottaa tehot 10
KW ja 5 kVAr.

4. a) Tampereen Herwoodin alueen sähköverkkoon kytketyn oikosulkumoottorin pyörimisnopeus
on 1400 kierrosta minuutissa. Mikä on moottorin napojen lukumäärä ja jättämä?
b) Miten sähköenergian hinta määräytyy pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla?
c) Miten päästökauppa vaikuttaa sähköenergian hintaan (systeemihintaan sähköpörssissä)?

5. Vastaa lyhyesti seuraaviin kysymyksiin (maksimissaan puoli sivua per kohta).
a) Mikä oli Nikola Teslan vaikutus nykyisin käytössä olevien sähkövoimajärjestelmien
kehittymiseen?
b) Miten ihminen toimiin virtapiirin komponenttina jännitteen funktiona? Entä mitä ihmiselle

tapahtuu erisuuruisten virtojen mennessä kehon läpi?

c) Mitkä ovat keskeisimmät muunnosprosessit tuotettaessa sähköenergiaa eri primaari-
energialähteillä?

d) Mitkä ovat sähköenergian tuotannossa käytetyt primaarienergialähteet Suomessa, ja kuinka
merkittäviä ne ovat? Mikä on kotimaisten energialähteiden ennustettu merkitys
sähköenergian tuotannossa vuonna 2050?