Exam text content

SVT-1200 Sähkövoimajärjestelmän perusteet
Tentti 19.9.2011 — Kirsi Nousiainen
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta.

Alla oleva kuva 1. esittää erästä 24 kV kolmivaiheverkkoa.

a) Mikä on jännitteen tehollisarvo kohdissa 1 ja 2 ?

b) Mikä on jännitteen suurin hetkellisarvo kohdissa 1 ja 2 ?

e) Piirrä osoitinpiirros, josta käy ilmi kohtien 3 ja 4 jännitteiden välinen vaihesiirto.
d) Piirrä osoitinpiirros, josta käy ilmi kohtien 1 ja 2 jännitteiden välinen vaihesiirto.

L1
[2
13

 

 

Kuva 1.

100 km mittaisen siirtojohdon ominaisresistanssi ja -reaktanssi vaihetta kohti ovat r=0,08 0/km ja
x= 0,24 O/km. Johdon kuormana on sen loppupäässä 44 MW suuruinen kuorma (cos9=0,91 ina.) ja
johdon lopussa jännite on 110 kV.

a) Kuinka suuri on johdolla kulkeva kuormitusvirta?

b) Määritä mahdollisimman tarkasti johdon alkupään pääjännitteen itseisarvo.

c) Kuinka suuret ovat johdolla syntyvät pätötehohäviöt?

Jakelumuuntajan kilpiarvoiksi on annettu, Uni/Unz=20500/410 V, Sn =800kVA, Pin=7200W,
P,=1650W, 1=5,8%.

a) Laske muuntajan kuormitusvirta toision jännitetasossa ja sen kulma toision vaihejännitteeseen
nähden, jos muuntajan kuorman muodostavat kaksi kuormituspistettä, joiden kuormat ovat
P1=300kW, cosp=0,83ina. ja P> =410 KW, cosp=0,92ind-

b) Mikä on muuntajan toisiojännite, jos yläjännite on nimellisen suuruinen ja muuntajalla on a)-
kohdan mukainen kuorma?
4.

Oheisessa kuvassa 1. on esitetty kolmivaihejohtoa kuvaava yksivaiheinen sijaiskytkentä
tapauksessa, jossa johto voidaan kuvata puhtaana reaktanssina (kuva 1 a) ja tapauksessa, jossa johto
voidaan kuvata puhtaana resistanssina (kuva 1 b). Kuvassa esiintyvät jännitteet U1, ja U2y ovat
johdon alku- ja loppupäässä esiintyvät vaihejännitteet. 1 on johdon loppupäässä olevan
kuormituksen aiheuttama kuormitusvirta.

Piirrä osoitinpiirrokset, jotka kuvaavat jännitteitä U1v ja U2y ja johdolla kulkevaa virtaa I seuraavissa

kuormitustapauksissa

a) Johdon loppupäässä on puhdas resistiivinen kuorma, kun johto voidaan kuvata puhtaana

reaktanssina (kuva 1.4).

b) Johdon loppupäässä on puhdas resistiivinen kuorma, kun johto voidaan kuvata puhtaana

resistanssina (kuva 1. b).

c) Johdon loppupäässä on lievästi induktiivinen kuorma, kun johto voidaan kuvata puhtaana

reaktanssina (kuva 1.4).
x I R ,

— 1111 Kd] pa

 

 

 

 

Un Un Un

s

Kuva 1.a Kuva 1 b.

Ohessa kuvassa 3. on esitetty myötäjärjestelmän
virtaosoittimet kaikille vaiheille. Piirrä eri vaiheille sellaiset -
vasta- ja nollajärjestelmän virtaosoittimet, että ne kuvaavat
a) a- ja b-vaiheen välistä kisko-oikosulkua ilman
maakosketusta. loi
b) c-vaiheen jäykkää (vikavastus=0) maasulkua
käyttömaadoitetussa verkossa (tähtipiste suoraan
maadoitettu).
lot

Kuva 3.