VERKOSTOSUOSITUS SA 5: 94 KESKIJÄNNITEVERKON SÄHKÖINEN MITOITTAMINEN

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "VERKOSTOSUOSITUS SA 5: 94 KESKIJÄNNITEVERKON SÄHKÖINEN MITOITTAMINEN"

Transkriptio

1 VERKOSTOSUOSITUS SA 5: 94 KESKIJÄNNITEVERKON SÄHKÖINEN MITOITTAMINEN korvaa verkostosuosituksen SA 5:84

2 Julkaisija Sähköenergialiitto ry SENER puh. (9) 53 52, faksi (9) PL 1, 11 HELSINKI Mannerheimintie 76 A, 25 HELSINKI Myynti Adato Energia Oy puh. (9) , faksi (9) PL 1427, 11 HELSINKI Mannerheimintie 76 A, 25 Helsinki

3 SISÄLLYSLUETTELO 1. JOHDANTO KESKIJÄNNITEJOHDON MITOITTAMISEN LÄHTÖKOHDAT MITOITUSTEHON MÄÄRITTÄMINEN KESKIJÄNNITEJOHDON KUORMITETTAVUUS Kuonnitettavuus Hätäkuonnitettavuus JÄNNITTEENALENEMA JA TEHOHÄVIÖT Jännitteenalenema Kompensointikondensaattorien käyttö jännitetason nostamisessa Varausvirrat Tehohäviöt OIKOSULKUSUOJAUS Oikosulkuvirtojen laskeminen Laskenta-arvojen valinta Syöttävä verkko Syöttömuuntajat Keskijännitejohdot /2 kv muuntajien napaoikosulkuvirrat Johtojen oikosulkulujuus Avojohdot Maakaapelit Pika- ja aikajälleenkytkennän huomioonottaminen Oikosulkuvirtojen ja niiden vaikutusten pienentämiseksi tehtäviä toimenpiteitä Syöttömuuntajan teho ja oikosulkuimpedanssi Lisäimpedanssit Suojaus Verkon vahvistaminen ja rakenne Sivu 1(72)

4 6. 7 Liitekäyrästöt MAASULKUVIRRAN LASKEMINEN JA SALLITUT MAADOITUSJÄNNITTEET Maasulkuvirrat maasta erotetusta verkossa Maasulkuvirrat sammutetussa verkossa Maasulkuvirrat hajautetusti kompensoidussa verkossa Maadoitusjännite Maasulkusuojaus ESIMERKKEJÄ VIITTEET LIITE 1.1 LIITE 1.2 LIITE 1.3 LIITE 2.1 LIITE 2.2 LIITE 2.3 LIITE 2.4 LIITE 3.1 LIITE 3.2 LIITE 3.3 LIITE 3.4 LIITE 4.1 LIITE 4.2 LIITE 4.3 LIITE 5 LIITE 6 LIITE 7 LIITE 8 1 kv ja 2 kv ilmajohtojen johtotietoja 2 kv kaapelien johtotietoja 1 kv kaapelien johtotietoja KJ-johtojen jännitteenalenemakertoimia, 2 kv ilmajohdot KJ-johtojen jännitteenalenemakertoimia, 1 kv avojohdot KJ-johtojen jännitteenalenemakertoimia, 2 kv kaapelit KJ-johtojen jännitteenalenemakertoimia, 1 kv kaapelit KJ-johtojen häviötehokertoimia, 2 kv ilmajohdot KJ-johtojen häviötehokertoimia, 1 kv avojohdot KJ-johtojen häviötehokertoimia, 2 kv kaapelit KJ-johtojen häviötehokertoimia, 1 kv kaapelit 11/2 kv ja 11/1 kv muuntajien tyypillisiä arvoja Syöttävän 11 kv verkon ja 11/2 kv muuntajan yhteenlaskettu oikosulkuresistanssi ja -reaktanssi 11 kv verkon oikosulkuvirran funktiona Syöttävän 11 kv verkon ja 11/1 kv muuntajan yhteenlaskettu oikosulkuresistanssi ja -reaktanssi 11 kv verkon oikosulkuvirran funktiona 11/2 kv muuntajan alajännitepuolen napaoikosulkuvirta Nomogrammi oikosulkuvirran ekvivalenttisen vaikutusajan laskemiseksi Oikosulkuvirran vaimeneminen 2 kv johdolla Eri kuluttajaryhmien osallistumiskertoimet Sivu 2(72)

5 1. JOHDANTO Tämä suositus kuuluu jakeluverkoston mitoitussuositusten sarjaan. Suosituksen tarkoituksena on esittää kootusti keskijänniteverkon sähköisessä mitoituksessa käytettävät lähtö- ja ohjearvot sekä menetelmät eri suureiden laskemiseksi. Keskijänniteverkolla tarkoitetaan tässä yhteydessä sähköaseman ja jakelumuuntamoiden välisiä 2 kv tai 1 kv:n johtoja. Soveltuvin osin tätä suositusta voidaan kuitenkin käyttää myös harvinaisempien jännitetasojen laskennassa (esim. 6 kv ja 3 kv). Sähköasemien kiskostojen, päämuuntajien jne. mitoitukseen ei tässä yhteydessä oteta kantaa, sillä niiden katsotaan muodostavan oman kokonaisuutensa. Keskijänniteverkon mitoituksessa on tärkeää muistaa myös taloudellisuus ja käyttövarmuus sekä maisemallisten tekijöiden vaikutukset. Aineiston laajuuden vuoksi näistä on tehty oma suosituksensa. Yleisimpien johtolajien sähköisistä arvoista on suosituksen liitteiksi koottu taulukoita. Suosituksen lopussa on esitetty myös eräitä sovellutuksia ja käyttöesimerkkejä. 2. KESKIJÄNNITEJOHDON MITOITTAMISEN LÄHTÖKOHDAT Keskijännitejohdon (kj-johdon) mitoittamisessa huomioon otettavia seikkoja ovat mm.: jännitteenalenema kuormitettavuus käyttövarmuus oikosulkukestoisuus sähköturvallisuusmääräykset taloudellisuus Tässä suosituksessa pyritään antamaan yhtenäiset laskentaperusteet ja -menetelmät kj-johtojen sähköisten arvojen laskemiseksi. Taloudellista mitoitusta, joka usein on määräävä peruste, käsitellään toisessa verkostosuosituksessa. Sivu 3(72)

6 3. MITOITUSTEHON MÄÄRITTÄMINEN Johdonmitoituksen perustana on huipputeho ja sen arvioitu kehittyminen. Yleensä käytettävissä on mitatut kulutustiedot tai alueen ennustettu energian tarve. Erityisesti käsin laskennassa energiatiedot voidaan muuttaa tehoennusteiksi soveltamalla Velanderin yhtälöä (1) kuluttajaryhmittäin kokemusperäisiä tai mitattuja kertoimia käyttäen ja summaamalla kuluttajaryhmätehot yhtälön (2) mukaisesti. Tietokoneella tehtävässä verkonsuunnittelussa käytetään myös kuormituskäyriin perustuvia laskentamenetelmiä. (1) (2) missä i = P = Pi = W = k 1 = k 2 = a = indeksi, joka viittaa kuluttajaryhmiin huipputeho (MW) ryhmän i huipputeho (MW) vuosienergia (GWh) kerroin kerroin osallistumiskerroin, joka ilmaisee, kuinka suuri osa kuluttajaryhmän suurimmasta tehosta on käytössä tarkasteltavana hetkenä. Seuraavassa on esitetty Sähkölaitosyhdistyksen kuormitustutkimuksen mittaustuloksista laskettuja Velanderin kertoimia muutamalle kuluttajaryhmälle. Kertoimet on määritetty talvihuipun laskemiseen. Niiden kuluttajaryhmien osalta, joilla kuormitushuippu on muulloin, on tarkastelu tehtävä muilla menetelmillä. Sivu 4(72)

7 Taulukko 1. Velanderin kertoimet talvihuipun etsimiseen. Kuluttajaryhmä k1 k2 Kotitaloudet yhdistetty,3, Yhdistetty sähkölämmitys ja,27,2 asuminen Maatalous,23,4 Maatalous, viljantuotanto,2,8 Palvelu, yhdistetty,2,4 Teollisuus, 1-vuoro,34,1 Teollisuus, 2-vuoro,17,11 Vapaa-ajan asunnot,17,3 Osallistumiskertoimien acarvojen määräämiseksi tulisi laitoskohtaisesti mitata eri kuluttajaryhmien kuonnituskäyrät. Alla on esitetty SLY:n kuonnitustutkimuksesta saatuja osallistumiskertoimia talven huippukuonnituskaudelle. Liitteessä 8 on esitetty koko vuorokauden osallistumiskertoimet. Taulukko 2. Eri kuluttajaryhmien osallistumiskertoimia talven huippukuonnituskaudella kuonnitustutkimuksen mukaan. Osallistumiskerroin Kuluttajaryhmä Kellon aika Kotitaloudet yhdistetty,55,5,6,8,95,75,55 Yhdistetty sähkölämmitys,5,5,55,55,6,75 1, ja asuminen Maatalous,95,7,55,75 1,,5,4 Maatalous, viljanviljely,95 1,,85,8,8,85,95 Palvelu yhdistetty,9 1,,9,8,8,5,45 Teollisuus, 1-vuoro,95 1,,8,45,35,2,2 Teollisuus, 2-vuoro,95 1,,8,7,65,45,4 Vapaa-ajan asunnot,95,95,9,95,95,95,9 Esimerkissä 1 on esitetty tehon määrääminen yo. menetelmällä. Sivu 5(72)

8 4. KESKIJÄNNITEJOHDON KUORMITETTAVUUS 4.1 Kuormitettavuus Sähköturvallisuusmääräysten (StM) mukaan johdon poikkipinta on mitoitettava kuormitusta vastaavaksi. Vahvavirtailmajohtomääräyksissä (VIM) on annettu ilmajohtojen suurimmat sallitut käyttölämpötilat, joiden perusteella on määritetty johtojen sallitut kuonnitettavuudet. Tavallisimpien kj-ilmajohtimien kuormitettavuudet on esitetty liitteessä 1.1. Kaapeleiden kuonnitettavuus perustuu suurimpaan sallittuun käyttölämpötilaan, joka määritellään johtimen eristyksen mukaan (StM:n taulukko ). Liitteissä 1.2 ja 1.3 on esitetty tavallisimpien keskijännitekaapelien sallitut jatkuvat kuonnitusvirrat. Kaapeleiden lämpeneminen riippuu kuormitusvirran lisäksi asennusolosuhteista ja kuonnituksen vaihtelusta. Kaapelille sallittu kuonnitusvirta on määritettävä reitin jäähdytysolosuhteiden kannalta epäedullisimman osuuden mukaan. Kaapeleiden asennustavan mukaiset kuormituskertoimet on esitetty StM:n taulukoissa Sähkölaitosten kaapeleita mitoitettaessa saattavat StM:n taulukoiden kertoimet johtaa huomattavaan ylimitoitukseen, koska vierekkäiset kaapelit ovat harvoin täydessä kuormassa ja kaapelien kuormitushuiput sattuvat vielä harvemmin samaan aikaan. Kaapeleita mitoitettaessa voidaan yleensä olettaa, että vierekkäisistä kaapeleista korkeintaan kaksi on samanaikaisesti täyteen kuormitettuja. Lisäksi maahan asennettujen kaapeleiden kuonnitettavuutta lisää kuormitusvirran vuorokausivaihtelu. Ruotsalaisessa standardissa SS on esitetty vaihtelevasta kuonnituksesta aiheutuvat korjauskertoimet. Tyypillisellä keskijännitejohdolla nämä korjauskertoimet ovat noin 1,1-1,15 verrattaessa jatkuvaan kuormitettavuuteen. StM sallii kaapelien kuormitettavuutta määriteltäessä asennusolosuhteiden ja kuonnituksen jaksollisuuden huomioonottamisen. Sivu 6(72)

9 4.2 Hätäkuormitettavuus Ilmajohdoille ei ole määritelty hätäkuormitettavuuksia. Poikkeuksellisia tilanteita varten voidaan palonkestävästi asennetulle kaapelille määritellä hätäkuormitettavuus, jolloin kaapelin normaalissa käytössä sallittu lämpötila ylitetään. Tämä johtaa kaapelin eristysten normaalia nopeampaan vanhenemiseen, minkä vuoksi hätäkuormituksen kesto ja määrä on syytä rajoittaa niin pieneksi kuin mahdollista. Eräinä raja-arvoina voidaan pitää: korkeintaan 5 h kerrallaan 5 h koko pitoaikana Hätäkuormitettavuudelle voidaan laskea kertoimet ottaen huomioon johdin-, ympäristöja hätäkäyttölämpötilat sekä vaihtovirtaresistanssit. Muun muassa ruotsalaisessa standardissa SS on käsitelty hätäkuormitettavuutta. Kaapeleiden hätäkuormitettavuutta ei ole syytä ylittää, sillä sen ylittäminen voi aiheuttaa kaapelin tuhoutumisen varsin lyhyessä ajassa. Lisäksi riski maan kuivumiselle on erityisen suuri, kun kaapelia hätäkuormitetaan. Taulukko 3. Kaapelien hätäkuormituskertoimet (hätäkuormitettavuuden suhde kaapelin normaaliin maksimikuormitettavuuteen) Kaapelityyppi Johtimen maksi- Hätäkuormitettavuuskerroin milämpötila hätäkuormituk- Kaapeli ilmassa Kaapeli maassa sella ( C) +25 C +15 C kv paperieristeinen 95 1,26 1, kv PEX-eristeinen 13 1,2 1,3 Sivu 7(72)

10 5. JÄNNITIEENALENEMA JA TEHOHÄVIÖT 5.1 Jännitteenalenema Johdon sallittu jännitteenalenema riippuu käyttötilanteesta ja jännitteensäätömahdollisuudesta. Mitoituksen kannalta kj-johdon jännitteenalenema saattaa muodostua oleelliseksi seikaksi erityisesti maaseudun haja-asutusalueella. Taulukossa 4 jännitteenalenema on jaettu eri verkonosille. Jännitteenalenemaa on aina tarkasteltava kokonaisuutena. Kokonaisalenema tarkistetaan sähköasemalta kuluttajalle saakka. Sähkölaitoksen verkon jännitteen on kuluttajan liittämiskohdassa oltava kuitenkin vähintään 27 V. Keskijänniteverkon jännitteenalenema voi olla jopa yli 1 %, jos pienjänniteverkon jännitteenalenema on pieni. Tällöin on kuitenkin tarpeen tarkistaa jännitteen säätötarve erilaisissa kuormitustilanteissa. Taulukko 4. Suositellut jännitealueet ja jännitteenalenemat. Osaverkko Jännitteen vaihtelualue Minimi Maksimi Jännitteenalenema Keskijänniteverkko alku pää 2 kv 21 kv loppu pää 19 kv 21 kv Muuntamo 1 > 22V 244V Pienjänniterunkoverkko 21 V 244V Liittymisjohto 2 > 27V 244V Sähkönkäyttäjän sähköasennukset 198 V 244 V 3-7 % 2-4 % 3-7 % 1-5 % 1-4 % 1) 2) Jännitetasoa voidaan säätää, jos käytettävissä on väliottokytkin. Liittymisjohto kuluttajan liittämiskohtaan saakka Sivu 8(72)

11 Kj-johdon jännitteenalenema voidaan laskea seuraavalla yhtälöllä. U = 1 P l r + x tarnp h uz (3) missä uh = jännitteenalenema (%) P = l = r = x = U johdon kautta siirrettävä teho (MW) johdon pituus (km) johtimen resistanssi (Q/km) johtimen reaktanssi (Q/km) laskentajännite (kv) <p = vaihekulma Liitteeseen 2 on laskettu eräiden kj-johtojen jännitteenalenemakertoimia laskentajännitteillä 2 kv ja 1 kv. Kertoimien avulla voidaan johdon jännitteenalenema saada seuraavasti: U = K h Uh P l (4) missä Kuh = uh = p l = johdon jännitteenalenemakerroin (%/MW,km) jännitteenalenema (%) johdon kautta siirrettävä teho (MW) johdon pituus (km) Kompensointikondensaattorien käyttö jännitetason nostamisessa Sähkölaitoksen keskijänniteverkossa kompensointikondensaattoreita voidaan käyttää jännitetason nostamiseen. Kysymykseen tulee tällöin kompensointi joko sarja- tai rinnakkaiskondensaattoreilla. Loistehon kompensoimiseksi sähkönkäyttäjillä on kompensointikondensaattoreita, jotka ovat joko laitekohtaisia, säädettyjä tai kiinteitä. Kiinteitä kondensaattoreita ei kuitenkaan tulisi käyttää, sillä kevyen kuorman aikana etenkin taajama-alueidenjakeluverkossa saattaa tulla vaikeuksia ylikompensoinnin kanssa. Tämä johtuu kaapeleiden tuottamasta suurehkosta varausvirrasta. Sivu 9(72)

12 Sarjakompensointi pienentää johtoyhteyden impedanssia. Sarjakondensaattori kompensoi sen jälkeisen johto-osan reaktiivisen loisvirran aiheuttamaa jännitteenalenemaa. Samalla johdon siirtokyky paranee ja jännitteen vaihtelut pienenevät. Sarjakompensointia käytetään yleensä pitkien siirtoyhteyksien reaktansseissa syntyvien jännitteenaleneman kompensoumseen. Rinnakkaiskompensointi kompensoi sekä johdon että kuorman aiheuttamaa loistehoa, jolloin johdon loisvirta pienenee. Koska loisvirta pienenee, jännitteenalenema pienenee myös kondensaattoria edeltävässä verkossa. Tämän vuoksi rinnakkaiskondensaattorit eivät ole alttiita johdon oikosulkuvirroille, kuten on laita sarjakondensaattoreilla. R jx 11 l ////7// /77/ /7777 Kuva 1. Johdon rinnakkais- ja sarjakompensointi Sähköasemalle sijoitetut kondensaattoriparistot on tarkoitettu yleensä ainoastaan vähentämään tukkutariffin loistehomaksua. Kun rinnakkaiskondensaattorit sijoitetaan keskijänniteverkkoon ilmajohtojen varsille, parannetaan lisäksi johdon siirtokykyä, vähennetään jännitteenalenemaa ja pienennetään häviöitä. Lisäksi kondensaattorien avulla voidaan usein siirtää verkon vahvistustoimenpiteitä. Tämä seikka tulee entistä tärkeämmäksi, kun sähkökulutuksen kasvu on hidasta. Kaapeliverkkoon kondensaattoreita ei yleensä kannata sijoittaa. a) b) Kuva 2. Rinnakkais- ja sarjakompensoidun johdon osoitindiagrammit. a) rinnakkaiskompensoitu johto b) sarjakompensoitu johto Sivu 1(72)

13 Kompensoinnin vaikutusta johdon jännitteenalenemaan voidaan tarkastella jännitteenaleneman likiarvoyhtälön mukaan. Jos johdon alkupään jännite oletetaan vakioksi, kondensaattorin aiheuttamaksi jännitteen muutokseksi kuonnituskohdassa saadaan: rinnakkaiskondensaattorilla (5) sarjakondensaattorilla (6) missä fl.u = V Ic = X = Qc = uv = UN= Iq = XC= c = vaihejännitteen muutos (V) rinnakkaiskondensaattorin loisvirta (A) taustaverkon reaktanssi (Q) kondensaattorin nimellisnäennäisteho (kvar) verkon vaihejännite (kv) vaiheen ja maan välille kytkettävän kondensaattoriyksikön nimellisjännite (kv) johdon loisvirta (A) sarjakondensaattorin reaktanssi (Q) kondensaattorin kapasitanssi (F) Varausvirrat Kaapeliverkkojen jännitteenalenemalaskelmissa on joissakin tapauksissa syytä ottaa huomioon myös varausvirtojen vaikutus. Etenkin pitkillä vesistökaapeliyhteyksillä niillä saattaa olla hyvinkin suuri merkitys. Varausvirran suuruus voidaan laskea yhtälöstä: missä Iv = U = varausvirta (A) verkon laskentajännite (V) C = yhden vaiheen maakapasitanssi (F) ffi = 2nf f verkon taajuus (5 Hz) (7) Sivu 11(72)

14 Kohdassa 5.1 ei ole otettu huomioon varausvirran Iv jännitettä nostavaa vaikutusta. Tämä voidaan tarkemmissa laskelmissa ottaa huomioon seuraavan yhtälön mukaisesti: jj.u = I x l h V (8) missä fj.uh = Iv x l jännitteennousu (V) varausvirta (A) kaapelin reaktanssi (Q/km) kaapelin pituus (km) Hyvin pitkät kaapelijohdot on luonnollisesti laskettava vielä yllä esitettyä tarkemmin yleisen johtoteorian perusteella. Viitteessä /1/ on esitetty varausvirran laskeminen sähkötekniikan perusteiden avulla. Kaapeleiden tuottamat varausvirrat 1v saadaan liitteistä 1.2 ja Tehohäviöt Useimmissa tapauksissa riittävä tarkkuus saavutetaan laskemalla vain pätötehohäviöt: 2 r l pmax U2. cos 2 <p (9) missä ph = r = u = cp pmax = l = häviöteho (W) johtimen resistanssi (Q/km) laskentajännite (V) vaihe kulma johdon maksimiteho (W) johdon pituus (km) Sivu 12(72)

15 Tehohäviökertoimet on esitetty liitteessä 3. Kertoimen avulla saadaan johdon pätötehohäviöt seuraavasti: (1) missä P h KPh = P max = häviöteho (kw) häviötehokerroin (kw/mw 2,km) johdon maksimiteho (MW) l = johdon pituus (km) Sivu 13(72)

16 6. OIKOSULKUSUOJAUS 6.1 Oikosulkuvirtojen laskeminen Kun tarkastellaan oikosulkuja kaukana generaattoreista, alkuoikosulkuvirta ja jatkuvan tilan oikosulkuvirta voidaan olettaa yhtä suuriksi (lk = lk). Näin ollen kolmivaiheisen oikosulkuvirran suuruus jossain keskijänniteverkon kohdassa voidaan laskea yhtälöstä (11). u lk = /3 V(Rk + RM + l ri) 2 + (Xk + XM + Z x) 2 (11) missä Ik = kolmivaiheinen oikosulkuvirta (ka) U laskentajännite (kv) Rk = syöttävän 11 kv verkon oikosulkuresistanssi 2 kv/1 kv portaassa (Q) Xk syöttävän 11 kv verkon oikosulkureaktanssi 2 kv/1 kv portaassa (Q) RM = syöttömuuntajan resistanssi (Q ) XM = syöttömuuntajan reaktanssi (Q) l keskijännitejohdon pituus syöttöasemalta oikosulkukohtaan (km) r 1 = keskijännitejohdon resistanssi/pituus (Q/km) x 1 = keskijännitejohdon reaktanssi/pituus (Q/km) Usein sanotaan, että oikosulkupiirin impedanssi on pääasiassa induktiivista reaktanssia, joten laskut voidaan suorittaa reaktansseilla. Tämä pitää kuitenkin huonosti paikkansa, kun tarkastellaan keskijänniteverkon oikosulkuvirtoja. Resistanssien jättäminen laskuissa huomioon ottamatta johtaa tarpeettoman suureen systemaattiseen virheeseen ja sitä kautta epätarkoituksenmukaiseen ylimitoitukseen. Käämikytkimen asennon vaikutus voidaan jättää laskuissa ottamatta huomioon, sillä sen merkitys on verraten pieni. Määräysten mukaan varmennetuksi rakennettavalla johto-osalla lasketaan suurin eli kolmivaiheinen oikosulkuvirta. Nykyään yhä harvemmin käytettävällä varmentamattomalla johdolla voidaan lähtökohtana pitää kaksivaiheisen oikosulkuvirran arvoa. Kaksivaiheisen oikosulkuvirran arvo saadaan kertomalla yhtälöstä (11) saatu kolmivaiheisen oikosulkuvirran arvo luvulla f3 /2 ::::,866. Sivu 14(72)

17 Yhtälössä (11) ei ole otettu huomioon oikosulun tasavirtakomponenttia, jonka merkitys saattaa olla merkittävä lähellä sähköasemaa. Käytännön laskelmiin yhtälö on kuitenkin yleensä riittävä. 6.2 Laskenta-arvojen valinta Perustehtävä käytännön laskelmissa on luonnollisesti yhtälössä (11) esiintyvien resistanssi- ja reaktanssiarvojen määrittäminen Syöttävä verkko Tässä ohjeessa käsitellään syöttävistä verkoista vain 11 kv verkkoa. Kantaverkon oikosulkuvirran suuruudet saadaan yleensä verkon haltijalta. Alla on esitetty, miten annetusta oikosulkuvirran suuruudesta ja vaihekulmasta päästään syöttävän verkon impedanssiin, reaktanssiin ja resistanssiin. (12) (13) (14) missä Zk syöttävän verkon oikosulkuimpedanssi keskijänniteverkon puolelle redusoituna (Q) U syöttävän verkon laskentajännite (kv) Ik syöttävän verkon oikosulkuvirta (ka) U Nl = päämuuntajan yläjännitepuolen nimellisjännite (kv) UN2 = päämuuntajan alajännitepuolen nimellisjännite (kv) Xk = syöttävän verkon oikosulkureaktanssi keskijänniteverkon puolelle redusoituna (Q) Rk syöttävän verkon oikosulkuresistanssi keskijänniteverkon puolelle redusoituna (Q) cpk syöttävän verkon oikosulkuvirran vaihekulma Jos verkkoon liittyy syöttäviä voimalaitoksia, ne on otettava huomioon. Sivu 15(72)

18 6.2.2 Syöttömuuntajat Jos kysymys on tavanomaisista 11/2 kv tai 11/1 kv muuntajista, voidaan hyvällä tarkkuudella käyttää liitteessä 4.1 esitettyjä resistanssi- ja reaktanssiarvoja. Laskentatyön helpottamiseksi on 11 kv verkon ja tavanomaisten 11/2 kv ja 11/1 kv muuntajien oikosulkuresistanssit ja -reaktanssit laskettu valmiiksi yhteen 2 kv ja 1 kv portaissa 11 kv verkon oikosulkuvirran funktiona. Tulokset on esitetty liitteissä 4.2 ja Keskijännitejohdot Oikosulkulaskuissa käytettäväksi soveltuvia resistanssi- ja reaktanssiarvoja on esitetty liitteessä 1. Erityisesti on syytä huomata, että liitteen + 4 C resistanssiarvot on tarkoitettu ainoastaan oikosulkulaskentaan /2 kv muuntajien napaoikosulkuvirrat Liitteiden 4.2 ja 4.3 resistanssi- ja reaktanssiarvoja käyttäen saadaan lasketuksi yhtälöstä (11) 11/2 kv ja 11/1 kv muuntajien alajännitepuolen napaoikosulkuvirrat 11 kv oikosulkuvirran funktiona. 11/2 kv muuntajien tulokset on esitetty kuvassa 3. Liitteessä 5 kuva on esitetty suurempana sekä myös taulukkomuodossa. OIKOSULUN KESTOAIKA lk(ka) 1, s o.s s o.s s o,4 s o,2s 11/2 kv MUUNTAJAN ALAJÄNNITEPUOLEN 1 1.s NAPAOIKOSULKUVIRTA Muuntajan N,. f-- 1 V 1, 1imellisteho 2,9 s 1/ N 1 / 2,55 J 4MVA I 1 1 /!.<"...." :::i:: f15mva 1 c B 25MVA 1 SEKUNNIN OIKOSULKU- KESTOISUUSV AATIMUS 1 I.,... ou : MVA 111 V /,,,11l 11l I 11 1u f-- 16MVAI l1(ka) D A llk,11 kv (ka) Kuva 3. 11/2 kv muuntajien napaoikosulkuvirtoja Sivu 16(72)

19 6.4 Johtojen oikosulkulujuus Avojohdot Liitteessä 1.1 on esitetty sallittuja 1 sekunnin oikosulkuvirta-arvoja tavallisimmille avojohdoille. Johdoille voidaan sallia em. liitteen sarakkeen a) oikosulkuvirta-arvot edellyttäen, että käytetään Tl-luokan hyväksyttyjä liittimiä. Sarakkeen b) arvot on tarkoitettu johdoille, joissa on käytetty T2-luokan liittimiä. Nykyään käytetään vain T2- luokan liittimiä, joissa on ao. merkintä. Oikosulun kestoajan ollessa t*l s saadaan sallittu oikosulkuvirta Ikt 1 sekunnin arvosta Ik 1 yhtälön (15) avulla. Ikt (15) missä t = oikosulkuvirran kestoaika (s). Ikt = sallittu oikosulkuvirta kestoajalla t (A) Iki = 1 s oikosulkuvirta (A) Maakaapelit Kaapeliasennuksille sallittavaan oikosulkuvirtaan vaikuttavat mm. seuraavat seikat: johtimen eristyksen lämmönkestävyys johtimelle sallittava lämpeneminen liitoksen lämmönkestävyys sähködynaamiset voimat Keskijännitteillä käytetään paperi- ja muovieristeisiä (PEX) kaapeleita. Niiden suurin sallittu oikosulkulämpötila on 25 C edellyttäen, että käytetään oikosulun loppulämpötilaa vastaavia T2-luokan liittimiä. Tl-luokan liittimillä suurin sallittu oikosulun loppulämpötila on 18 C. Kaapeleiden 1 sekunnin suurimmat oikosulkuvirran arvot Tl- ja T2-liittimille on esitetty liitteissä 1.2 ja 1.3. Muut kuin t = 1 s arvot saadaan yhtälöstä (15). Sivu 17(72)

20 Sähkölaitoksen verkoissa käytetyillä keskijännitekaapeleilla on dynaaminen oikosulkukestoisuus yleensä riittävä. Myös päätteet ja jatkot kestävät sähkölaitosten keskijänniteverkoissa esiintyvät oikosulkuvirran dynaamiset rasitukset. 6.5 Pika- ja aikajälleenkytkennän huomioonottaminen Pika- ja aikajälleenkytkentä on yleisesti käytössä avojohtoverkossa sekä ns. sekaverkoissa, joissa on sekä ilmajohtoja että maakaapeleita. Yksinomaan kaapeliverkkoa käsittävissä sähköasemien johtolähdöissä käytetään pikalaukaisua ja vakioaikalaukaisua. Pikajälleenkytkentää ei katsota tarpeelliseksi, koska kaapeliverkon viat eivät yleensä poistu valokaaren sammuttua. Toisaalta ns. sekaverkoissa on huomattava, että oikosulun jälkeen kaapeliosuudet jäähtyvät hitaammin kuin avojohto-osuudet ja rajoittavat näin PJK:n ja AJK:n käyttömahdollisuuksia. PJK-toiminnan aikainen jännitteetön väliaika on niin lyhyt, ettei sinä aikana johtimissa tapahdu mainittavaa jäähtymistä, joten sitä ei oteta huomioon. Kokonaisoikosulunkestoaika on näin ollen ennen ja jälkeen PJK:n tapahtuvien oikosulkujen yhteenlaskettu kestoaika. AJK:ta edeltävänä jännitteettömänä aikana, tavallisesti 1-3 minuuttia, ehtii avojohto jäähtyä jonkin verran (huom. kaapelit). Jäähtyminen otetaan huomioon laskemalla nk. oikosulkuvirran ekvivalenttinen vaikutusaika t yhtälöstä (16). t = t e -tof-r: + t 1 2 (16) missä t = t 1 = t = T t 2 = oikosulkuvirran ekvivalenttinen vaikutusaika PJK:ta edeltävän ja PJK:n jälkeisen oikosulkuvirran kestoaikojen summa, eli releen aseteltujen hidastusaikojen summa lisättynä releen havahtumis- ja valokaariajoilla jokaista katkaisutoimintoa kohti. Releen havahtumisajan ja valokaariajan summa on n.,1 s. (kuvassa 3 t 1 = t 11 +t 12 ) AJK:ta edeltävä jännitteetön väliaika minuutteina kullekin johdintyypille ominainen jäähtymisaikavakio; johtojen jäähtymisaikavakioita on esitetty taulukossa 11 AJK:n jälkeisen oikosulkuvirran kestoaika, joka lasketaan samalla periaatteella kuin t 1 Sivu 18(72)

21 1 k PJK AJK,1,2 t+, 1 12 t+, 1 Kuva 4. Esimerkki PJK/AJK toiminnasta. Yhtälössä (16) esiintyvä termi t 1 e-to/t on kätevimmin saatavissa liitteen 5 nomogrammista seuraavasti: to-asteikolta siirrytään ylöspäin tarkasteltavaa johdinta vastaavalle käyrälle, josta siirrytään vasemmalle ti-käyrälle, josta edelleen alaspäin t 1 e-to/t_asteikolle, josta luetaan lausekkeen t 1 e-to/t arvo. Kun ekvivalenttinen oikosulkuvirran kestoaika on laskettu yhtälöstä (16) ja liitteen 6 käyrästön avulla, tarkistetaan vielä, että t on suurempi kuin t 1. Jos näin ei ole, t:n arvoksi valitaan t 1. Tarkasteltavalle johdolle sallittu suurm oikosulkuvirta kussakin kytkentätilanteessa saadaan nyt yhtälöstä (17). (17) missä Isall = hi t johdolle sallittu suurin oikosulkuvirta, kun oikosulun vaikutusaika on t (A) johdolle sallittu suurin 1 sekunnin oikosulkuvirta liitteestä 1 (A) oikosulun ekvivalenttinen vaikutusaika (s) Sivu 19(72)

22 6.6 Oikosulkuvirtojen ja niiden vaikutusten pienentämiseksi tehtäviä toimenpiteitä Syöttömuuntajan teho ja oikosulkuimpedanssi Aseman lähellä oikosulkuvirran suuruuteen vaikuttaa eniten syöttömuuntajan oikosulkuimpedanssi. Tämän vuoksi on usein järkevää valita suuret muuntajat tavanomaista suuremmalla oikosulkuimpedanssilla, jotta oikosulkuvirrat pysyvät kohtuullisina. Suurempi suhteellinen oikosulkuimpedanssi lisää kuitenkin muuntajan häviötä, joten kysymys on teknillis-taloudellinen Lisäimpedanssit Oikosulkuvirtojen suuruutta voidaan periaatteessa rajoittaa myös käyttämällä sarjakuristimia. Jakeluverkoissa niiden käyttö on jäänyt melko vähäiseksi suurten kustannustensa vuoksi. Vaikeissa tapauksissa kannattanee tämäkin mahdollisuus ottaa kuitenkin huomioon Suojaus Lyhyellä tähtäimellä joudutaan luonnollisesti toimimaan olemassa olevan suojausjärjestelmän puitteissa, jolloin mahdollisuudet ovat yleensä vähäiset. Pitkällä tähtäimellä on suunnittelussa harkittava ratkaisuja mahdollisimman laajasti ja ennakkoluulottomasti. On syytä ottaa huomioon nykyisin tavallisimman ylivirta-aikasuojauksen lisäksi myös muut mahdollisuudet, esim. distanssireleiden käyttäminen. Oikosulkurasituksen pieneneminen saattaa muodostua taloudellisesti varsin merkittäväksi perusteeksi suojausjärjestelmän valinnassa. Jo pelkästään suojauksen asetuksilla voidaan monesti pienentää verkon oikosulkurasituksia. Mm. seuraaviin seikkoihin on syytä kiinnittää huomiota: laukaisuajat ja niiden porrastus asetellaan mahdollisimman pieniksi pikalaukaisua käytetään mahdollisimman paljon selektiivisyyden kannalta tarpeettomia hidastuksia vältetään AJK:n jännitteetön väliaika asetellaan mahdollisimman pitkäksi sellaisilla johdoilla, joilla oikosulkulujuus muodostuu probleemaksi. Suojausasiaa on tarkemmin käsitelty SLY:n julkaisusarjassa 4/89; "Keskijänniteverkon relesuojauksen käytön yleiset suunnitteluohjeet". Sivu 2(72)

23 6.6.4 Verkon vahvistaminen ja rakenne Verkkoa vahvistettaessa on aina muistettava tarkistaa vahvistetun johto-osan jälkeisen verkon oikosulkukestoisuus, sillä johtohaaran alkuosaa vahvistettaessa saattaa oikosulkuvirta kasvaa niin paljon, että myös johtohaaran jälkiosaa on vahvistettava. Verkoston rakenneratkaisuilla saattaa olla huomattava vaikutus johtojen oikosulkurasituksiin. Monia perättäisiä suojausportaita sisältävässä verkossa voivat laukaisuajat syöttöasemilla muodostua pitkiksi. Asian korjaaminen pikalaukaisuja käyttämällä on selektiivisyyden takia hankalaa, jos kytkinlaitosten väliset etäisyydet ovat pienet. Syöttömuuntajien (samalla tai eri asemilla olevien) rinnankäyttö puolestaan suurentaa oikosulkuvirtoja. Useimmiten on syytä pyrkiä suunnittelemaan syöttöasemat siten, ettei muuntajia normaalissa tilanteessa käytetä rinnan tai verkko jaetaan oikosulun sattuessa nopeasti kiskokatkaisijan avulla. Käyttötoimenpiteiden vaatimia lyhytaikaisia rinnankytkentöjä ei tarvitse ottaa huomioon oikosulkumitoituksessa Liitekäyrästöt Liitteeseen 7 on piirretty oikosulkuvirran vaimenemiskäyrästöt eräille johdoille ja muutamalle muuntajakoolle. Käyrästöjä voi käyttää apuna verkoston oikosulkulujuutta määritettäessä. Niitä voidaan tarpeen mukaan laatia lisää esiintyvien lähtötietojen perusteella. Käyrästön käyttöesimerkkejä on esitetty suosituksen lopussa. Asennettujen johtimien oikosulkukestoisuutta tarkistettaessa on syytä käyttää yhtälöä (11), jolloin eri johtolajien erisuuruiset impedanssien vaikutukset tulevat huomioonotetuiksi. Sivu 21(72)

24 7. MAASULKUVIRRAN LASKEMINEN JA SALLITUT MAADOITUSJÄNNITTEET 7.1 Maasulkuvirrat maasta erotetusta verkossa Maasulkuvirran itseisarvon suuruus suorassa (vikaresistanssittomassa, Rr = ) maasulussa voidaan laskea yhtälöstä: l e = V 13 w C U.J o (18) missä le U = C = ro f = maasulkuvirta (A) verkon laskentajännite (pääjännite) (V) yhden vaiheen maakapasitanssi (F) 2nf verkon taajuus (5 Hz) Ukkosjohtimettoman, maasta erotetun avojohtoverkon maasulkuvirta (Rr = ) saadaan kokemusperäisestä yhtälöstä: U l 3 (19) missä le = U = l = maasulkuvirta (A) verkon laskentajännite (pääjännite) (kv) johtopituus (km) Jos käytetään jännitteenä 21 kv, saadaan johdon pituusyksikköä kohden tuottamaksi maasulkuvirraksi lei l =,7 A/km. PAS-johdoilla jakajan luku 3 voidaan likimääräisissä tarkasteluissa korvata luvulla 35, mikä johtaa 21 kv jännitteellä maasulkuvirtaan lei l =,6 A/km. Kaapeleiden tuottamat maasulkuvirrat saadaan liitteistä 1.2 ja 1.3. Tarvittaessa ne summataan yhtälön ( 19) tulokseen, johon tulee lisätä muiden sähkö laitosten ja/tai asiakkaiden galvaanisesti yhteenkuuluvaan verkkoon tuottamat maasulkuvirrat. Sivu 22(72)

25 7.2 Maasulkuvirrat sammutetussa verkossa Tavanomainen keskitetty kompensointi toteutetaan syöttöasemalle sijoitetulla automaattisella portaattomalla säädöllä varustetulla kompensointikuristimella. Kompensointi voidaan mitoittaa ja virittää tarkasti, jolloin maasulkujen sammuminen tapahtuu tehokkaasti kaikissa tilanteissa. Kompensoinnin vaikutus ulottuu kaikkiin verkon osiin normaalista poikkeavissakin kytkentätilanteissa. Järjestelmä on käytettävyydeltään hajautettua kompensointia yksinkertaisempaa ja tehokkaampaa. Sammutetun verkon maasulkuvirran jäännösarvo saadaan yhtälöstä: 2 + R (3wC - _1_)2 1 wl u Ies - (2) (R 1 + J?,,) + Rj- (3wC - _1_)2 wl f3 missä maasulkuvirran jäännösarvo (A) Ies = U = nimellisjännite (V) R 1 = vikaresistanssi ( Q) R = C = L CO f = kompensointikuristimen sekä tähtipisteen redusoitu verkon häviöresistanssi (Q) koko galvaanisesti yhteen kytketyn verkon maakapasitanssi /vaihe (F) kompensointikuristimen induktanssi (H) 2rif verkon taajuus (5 Hz) Maasulkuvirrat hajautetusti kompensoidussa verkossa Hajautettu kompensointi toteutetaan eri johtolähdöille sijoitettavilla kiinteästi viritetyillä (3,5 A tai 5 A) kompensointiyksiköillä. Yksiköt mitoitetaan ja sijoitetaan siten, että kuristimen virta vastaa enintään edeltävän johto-osuuden kompensoimatonta maasulkuvirtaa. Kuristimen sijoittelussa tulisi pyrkiä siihen, että verkon johto-osien kytkentämuutosten mukana pois/päälle kytkeytyvät kuristimet vastaavat aina johto-osan maasulkuvirtaa. Sivu 23(72)

26 Yleensä kompensointi suoritetaan vain osittain, jolloin lyhyillä johdoilla ei tarvita lainkaan kuristimia ja releistyksenä voidaan käyttää tavallista maasta erotettujen verkkojen maasulkureleistystä. Alikompensoidussa verkossa tulee lähinnä sähköasemaa oleva kuristin mitoittaa siten, että sijoituskohdan ja aseman välisen johto-osan maasulkuvirta on noin 2 % suurempi kuin kuristimen virta. Lyhyehköjen johto-osien maasulkuvirta voidaan kompensoida osittain myös sähköaseman kiskostoon sijoitetulla kuristimella. Maasulkuvirran hyvät sammumisominaisuudet saavutetaan, mikäli jäännösvirta ei ylitä 2 A, ja maasulkuvirrasta kompensoituu vähintään noin 65 %. Toisaalta ylikompensointi ei saa olla enempää kuin 145 %. Hajautetussa kompensoinnissa on erityistä huomiota kiinnitettävä tilanteisiin, joissa kytkentämuutoksista tai muista syistä johtuen verkko tulee ylikompensoiduksi. Tällöin normaali releistys ei välttämättä toimi tai se toimii virheellisesti. Laukaiseva (tai hälyttävä) U -releistys on tällöin tarpeen varasuojana, koska esim. kuristimet kestävät jatkuvasti yleensä vain noin 4 % nimellisvirrastaan. Lisäksi suuri-impedanssisten vikojen ilmaisemiseksi verkko on syytä varustaa herkällä U -releellä. Hajautetun kompensoinnin etuja ovat kohtuulliset kustannukset ja oikein mitoitettuna käytön ja suojauksen yksinkertaisuus. Hajautetusti kompensoidun verkon maasulkuvirran jäännösarvo on likimain (21) missä Ies le L,Js = maasulkuvirran jäännösarvo (A) maasulkuvirta ilman kompensointia (A) kompensointikelan nimellisvirtojen summa (yleensä 3,5 tai 5 A/kela) (A) Sivu 24(72)

27 7.3 Maadoitusjännite Vikapaikassa kulkeva maasulkuvirta Ie aiheuttaa sekä tapaturman että omaisuuden vaaraa. Kun maasulkuvirta kulkee maadoitetun osan kautta, syntyy maadoitusjännite, joka lasketaan yhtälöllä: U = R I m m e (22) missä U m = maadoitusjännite (V) Rm = maadoitusresistanssi (Q) Ie = maasulkuvirta (A). Sähköturvallisuusmääräykset (StM) asettavat maadoitusjännitteelle Um ylärajan, joka määräytyy maadoituskohteen, maadoitusten toteuttamistavan ja maasulun yhtäjaksoisen kestoajan mukaan. (Katso taulukko 5). Yhtälön (22) mukaan voidaan maadoitusjännitettä alentaa pienentämällä joko maadoitusresistanssia tai maasulkuvirtaa Ie. Maasulkuvirran Ie pienentäminen tapahtuu joko jakamalla galvaanisesti yhteen kytkettyä verkkoa pienempiin osiin (hankitaan uusia syöttömuuntajia) tai asentamalla verkkoon maasulkuvirtaa kompensoivia kuristimia (kts. kohta 7.2). Taulukko 5. Maadoitusjännitteen enimmäisarvot. t =pisin yhtäjaksoinen maasulun kestoaika. Ryhmä maasulkua ei kytketä itse- toimisesti pois maasulku kytketään itsetoimivasti pois ajassa t Maadoitusjännite V a 75 l lfis 125 b 2 l lfis 25 c 3 /..ffjs 4 d 5 l lfis 1 e1 75 /..ffjs 125 e2 1 /..ffjs 15 Sivu 25(72)

28 Keskijänniteverkon suojamaadoitettavien kohteiden osalta tulevat kysymykseen: Ryhmä a: Ryhmä b: Ryhmä d: Puisto- ja kiinteistömuuntamoiden suojamaadoitukset Pylväsmuuntamoiden ja pylväserottimien suojamaadoitukset, kaapelipäätteet Ne kohteet, joissa suoja ja käyttömaadoitus on yhdistetty 7.4 Maasulkusuojaus Kesk:ijänniteverkon maasulkusuojausta on käsitelty StM:n 8 :ssä ja lo :ssä, joissa keskeisimpiä kohtia ovat: PAS-johdot Maasulkusuojauksen on toimittava suojamaadoitettuun osaan tapahtuvassa maasulussa. Maasulkusuojauksen on toimittava suojamaadoittamattomaan paikkaan tapahtuvassa maasulussa, kun resistanssi Rr;:;; 5 Q. (On kuitenkin suositeltavaa, että suojaus toimii tätäkin suuremmilla vikaresistanssin arvoilla.) Maasulkusuojauksen ei ole pakko toimia viassa, jossa johtimen katkettua kuorman puoleinen johtimen pää on pudonnut maahan. Maasulkusuojaus voidaan järjestää myös pelkästään hälyttäväksi, jos StM (Al- 89) 8 3 B:n ehdot on täytetty. Suojamaadoitettuun osaan tapahtuvassa maasulussa määrää suurimman sallitun maadoitusjännitteen (Um = le) StM 1, jossa otetaan huomioon maadoitetun kohteen laatu, maadoituksen toteutustapa (ryhmä a... e 2 ) sekä pisin yhtäjaksoinen maasulun kestoaika t. Edellä olleiden asioiden lisäksi verkon osassa, johon kuuluu päällystettyjä avojohtoja (PAS), maasulkusuojauksen on toimittava myös yli 5 ohmin vioissa niin suureen vikaresistanssiin saakka kuin tavanomaista suojaustekniikkaa käyttäen on mahdollista (Sähkötarkastuskeskuksen tiedonanto T 68-91). Sivu 26(72)

29 8. ESIMERKKEJÄ Esimerkki 1 Laske alueen huipputeho, kun vuosienergiat kulutusryhmittäin (saatu esim. laskutuksesta, joihin siirtohäviöt on lisätty). Vuosienergiat ovat seuraavat: Kotitaloudet, ei sähkölämmitystä W 1 =,4 G Wh Sähkölämmitetyt omakotitalot W 2 =,6 GWh Maatalouskulutus W 3 =,2 GWh 1-vuoroteollisuus W 4 =,4 GWh Palvelut W 5 =,5 GWh Sijoitetaan taulukon 1 kertoimet Velanderin yhtälöön (1) ja saadaan kuluttajaryhmien huippu tehot: P 1 =,12 MW P 2 =,18 MW P 3 =,6 MW P 4 =,2 MW P 5 =,13 MW Sijoitetaan edelleen tehoarvot ja taulukon 2 osallistumiskerrointen arvot eri kellonaikoina yhtälöön (2) saadaan alueen kokonaishuipputehot: P 8 _ 9 =,52 MW P 9 _ 1 =,52 MW P 15 _ 16 =,48 MW P 16 _ 17 =,43 MW P 17 _ 18 =,46 MW P 21 _ 22 =,36 MW P 22 _ 23 =,37 MW Alueen huipputeho on,52 MW, ja se esiintyy klo 8-1. Sivu 27(72)

30 Esimerkki 2 Mikä on oikosulkuvirran ekvivalenttinen vaikutusaika t Raven-johdolle, kun releen aikahidastus t = 1 s ja pika- ja aikajälleenkytkennän välinen jännitteetön väliaika t = 2 min? Kuvan 4 perusteella saamme t 1 = 1 + 2,1 = 1,2 s ja ti = 1 +,1 = 1,1 s. Yhtälön (16) termi t 1 e-to/t ratkaistaan liitteestä 6. to-akselilta (piste A) siirrytään ylös Raven-käyrälle (piste B). Tästä siirrytään vaakasuoraan ti-suoralle t 1 = 1,2 s (piste C), josta alas t 1 e-to/t -akselille (piste D). Termin arvoksi saadaan :::,9 s. Summaamalla tähän ti = 1,1 s, tulee t:n arvoksi 2, s. Esimerkki 3 Määritä sähköasemalta lähtevä oikosulun kestävä johdin, kun så"hköasemalla on 11/2 kv 25 MVA muuntaja, Jk1 1 = 2 ka ja oikosulun kestoaika,6 s (releen asettelu + havahtuminen + katkaisijan toiminta-aika + valokaariaika). Liitteen 5 käyrästöstä lähdetään liikkeelle 11 kv oikosulkuvirran arvosta (piste A), josta siirrytään ko. muuntajan oikosulkuvirtakäyrälle (piste B), josta edelleen oikosulun kestoaikaa kuvaavalle suoralle (piste C) ja edelleen 1 sekunnin oikosulkulujuusvaatimusasteikolle (piste D). Oikosulkulujuusvaatimukseksi saadaan 5, ka. Liitteessä 1.1 löydetään 5, ka:n vaatimuksen täyttäviksi johtimiksi esim. Raven ja PAS 7. Jos kysymyksessä on varmentamattomaksi rakennettu johto (laskentaperusteena 2-vaiheinen oikosulkuvirta), saadaan oikosulkulujuusvaatimukseksi,866 5 ka ::: 4,3 ka ja liitteestä 1.1 johdoiksi samat kuin edellä. Sivu 28(72)

31 Esimerkki 4 Olkoon tarkasteltava tapaus seuraava: SN k_11_([)-+--+<ll,:_"l1_3_2_a_l-----r_a_v_e_n s_w_a_n 3km xkm lkllo = 1 ka SN= 16 MVA t =,8 s (releen asettelu ja havahtuminen ja katkaisijan toiminta-aika) Mikä on oikosulkuvirta 132 mm 2 Al-johdon alussa ja lopussa? Kestääkö Raven? Liitteestä 7 (s.2) saamme 132 Al-johdolle oikosulkuvirrat johdon alussa 4,1 ka johdon lopussa 3, ka Raven-johdolle sallitaan 5,3 ka:n 1 sekunnin oikosulkuvirta (liite 1.1). Raven-johto siis riittää reilusti, sillä Raven kestää 5,9 ka,8 sekunnin arvona (5,3/J,8 = 5,9). Kuinka paljon Ravenia täytyy olla, jotta Swan-johto kestäisi? Swan-johdolle sallitaan 1 sekunnin oikosulkuvirtana (liite 1.1) 2,1 ka, joka vastaa,8 sekunnin arvona 2,1//,8 ka = 2,3 ka. Ravenin ja Al 132 liittyrniskohdan oikosulkuvirta on 3, ka. Jotta tämä arvo alenisi 2,3 ka:iin, niin Ravenia tarvitaan liitteen 7 (s.2) käyrän mukaan n. 2 km. Tämä arvo saadaan siten, että Raven johdolta katsotaan, missä kohtaa on 3 ka kohta. Tästä 2 km kohdasta liikutaan käyrällä 2,3 ka kohtaan, joka löytyy 4 km kohdalta. Näiden erotus 2 km on likimain tarvittava Ravenin pituus. Sivu 29(72)

32 Esimerkki 5 Kuinka paljon 2 k V Pigeon-johdolla voidaan siirtää pätötehoa 3 km päähän 4 % jännitteenalenemalla? Mikä on tällöin tehohäviö? (coscp =,9)? Liitteen 2.1 taulukon mukaan Pigeon-johdon alenemakerroin on,127 %/MW, km. V = K h Uh P l =P= 4%, X 3 km MW,km ;:;; 1,5 MW kw Liitteen 3.1 mukaan häviökerroin on 1,4 -- (MW)2,km 2 Ph = KPh P max l = 1,4 kw 3km (1,5MW) 2 ;:;; 34 kw (MW) 2,km Esimerkki 6 Mikä on johdon maasulkuvirta, kun alussa on,2 km AHXAMK-W 3x12 mm 2 kaapelia, sitten 5 km Ravenia ja lopuksi,5 km PAS 7-johtoa? Laske sekä 1 kv että 2 k V verkoissa. PAS-johdolla voidaan riittävällä tarkkuudella korvata yhtälön (19) luku 3 luvulla 35: 2 kv verkko: Ie = (2,6A/km x,2 km) + 21 x 5 A + 21 x, 5 A =,9 A kv verkko: Ie = (1,9A/km x,2 km) x 5 A + lo,s x, 5 A =,57 A 3 35 Sivu 3(72)

33 Esimerkki 7 lk = 2 ka UN= 11/2 kv Pigeon P=6MW 1=13 km cos et>=,85 - SN= 1 MVA Q = 12 kvar Tarkastellaan ylläolevassa kuvassa esitettyä sähköaseman varasyöttötilannetta. Sähköasemien välillä kulkee 13 km pitkä yhteys Pigeonjohdolla. Johdon kuorma varasyöttötilanteessa on 6 MW (cos cp =,85). Mikä on jännitteenalenema johdolla? Mikä on jännitteenalenema, kun tehoa vastaanottavalle asemalle kytketään nimellisarvoltaan 1 2 kvar rinnakkaiskondensaattorit? Jännitteenalenema ilman rinnakkaiskompensointia: Liitteen 2.1 taulukosta saadaan jännitteenalenemakertoimeksi,139 %/MW,km, kun cos cp =,85. Jännitteenalenema on tällöin uh = 6 MW 13 km,139 3 MW,km 1,8 % Sivu 31(72)

34 Jännitteenalenema, kun rinnakkaiskondensaattori on kytketty: Rinnakkaiskondensaattori nostaa vaihejännitettä yhtälön 5 mukaan laskettuna seuraavasti: Q X U..,. fiu z/x= cr v cr U U N N Taustaverkon reaktanssi on yhtä kuin johdon reaktanssi, kun jännitteensäädön oletetaan pitävän muuntajan alajännitepuolen jännitteen vakiona. z 12kvar 13 km,354./km 12,7 kv 11,5 kv = 383 V 12,7 kv Jännitteenalenema pienenee siis Ii U = 383 V = 3 3 % h 11,5 kv Kokonaisjännitteenalenema on tällöin uh = 1,s % - 3,3 % = 1,s % Sivu 32(72)

35 Esimerkki 8 U = 11/2 kv N lk = 2 ka C = 3 X 2 µf P=1MW Srf 16 MVA Pigeon Raven cos <f =,85 1=2 km 1=3 km mmo2 mmo1 P=1MW cos <f =,85 Tarkastellaan yllä olevassa kuvassa esitettyä pitkää johtoa. 2 km pituinen Pigeon johto menee sähköasemalta muuntamolle 1. Johto jatkuu 3 km pitkänä Raven johtona muuntamolle 2. Kummallakin muuntamolla on 1 MW kuormaa (cos cp =,85). Mikä on jännitteenalenema muuntamoilla ilman sarjakondensaattoreita? Mikä on jännitteenalenema, kun käytetään sarjakondensaattoreita? Jännitteenalenema ilman sarjakondensaattoreita: Liitteen 2.1 taulukosta saadaan Pigeon johdon jännitteenalenemakertoimeksi,139 %/MW,km kun cos cp =,85. Vastaavasti Ravenin jännitteenalenemakerroin on,191 %/MW,km. Jännitteenalenema muuntamolla 1: Uh 1 = 2 MW 2 km,139 %/MW,km = 5,6 % Jännitteenalenema Raven johdolla: uh12 = 1 MW. 3 km.,191 %/MW,km = 5,7 % Sivu 33(72)

36 Jännitteenalenema muuntamolla 2: uh2 = 5,6 % + 5,7 % = 11,3 % Jännitteenalenema sarjakondensaattoreiden kanssa: Sarjakondensaattorin jännitettä nostava vaikutus saadaan yhtälön 6 avulla. 1!l.UzJX = q q cs 314 C Lasketaan ensin johdolla kulkeva virta: p 1 = V cos <p 2MW = kv,85 = 67,92 A Tästä lasketaan loisvirran osuus: Iq = 1 sin <p = 67,92 A sin(arccos,85) = 35,8 A Kondensaattorin aiheuttama jännitteennousu on tällöin: 35 8!l. V z A z 57 V c 314 1/s 2 µf 57 V = 5 O % 11,5 kv Jännitteenalenema muuntamolla 1 on tällöin: uh 1 = 5,6 % - 5,o % = o,6 % Jännitteenalenema muuntamolla 2 on vastaavasti: uh2 = 11,3 % - 5,o % = 6,3 % Sivu 34(72)

37 Esimerkki 9. Mikä on tyhjänä käyvän merikaapelin AHPLKP JJ 3x7 aiheuttama jännitteen nousu, kun sen pituus on 3 km ja jännite 2 k V? Käytetään yhtälöitä (7) ja (8). Kaapelin käyttökapasitanssi saadaan liitteestä 1.2. l V 2kV = wcu = 2 -rr 5 Hz,29 µf -- = l,5a/km f3 iluh = Iv x l = 1,5 A/km 3 km,454 Q/km 3 km= 43 V (z 3,7%) VIITTEET /1/ Paavola, M. Sähköjohtojen laskeminen WSOY, Porvoo. s Sivu 35(72)

38 en w :::J N -- Johdin Vaiheresistanssi Vaihe- Maakapa- IDC) reaktanssi sitanssi Rv Xv Cm OJ km Q/km µf/km + 2 C C 2) 3) 4) Cu 16 1, 14 1,23,412,61 Cu 25,718,774,398,61 Cu 35,526,567,387,61 Cu 5,365,394,377,61 Cu 7,266,287,365,61 Cu 95, 195,21,355,61 Cu 12, 15, 162,348,61 AI 25 1, 16 1,25,397,61 Al4,725,783,382,61 AI 62,459,496,368,61 A199,288,311,354,61 AI 132,218,236,344,61 AI 178, 162, 175,335,61 AI 21, 143, 155,331,61 AIMgSi 25 1,37 1,48,397,61 AIMgSi 4,834,91,382,61 AIMgSi 62,527,569,368,61 AIMgSi 99,332,359,354,61 AIMgSi 132,251,271,344,61 AIMgSi 178, 188,23,335,61 AIMgSi/Fe 21 /4 Fersemal 1,56 1,68,398,61 AIMgSi/Fe 16/25,317,343,344,61 Al/Fe 7 /9 Bantam 4,31 4,66,413,61 AI 11 /14 Magpic 2,71 2,93,397,61 Al/Fe 21 /4 Swan 1, ,398,61 Al/Fe 34/6 Sparrow,847,915,383,61 Al/Fe 42/25 Savo,682,737,365,61 Al/Fe 54/9 Ravan,535,578,368,61 Al/Fe 75/14 Loviisa,38,411,357,61 Al/Fe 85/14 Pigeon,337,364,354,61 Al/Fe 89/52 Dotterel,323,349,342,61 Al/Fe 93/39 Imatra,31,335,344,61 Al/Fe 16/25 Suursavo,279,31,344,61 Al/Fe 18/23 Vaasa,266,287,344,61 Al/Fe 148/68 Kuopio,196,212,328,61 Al/Fe 152/25 Ostrich, 19,25,335,61 Al/Fe 35/39 Duck,95, 13,314,61 Huomautukset 1) 2) 3) 4) ja 5), katso seuraava sivu. Ck µf/km 3),88,92,94,97,1,1,11,92,95,99,1,11,11,11,92,95,99,1,11,11,92,11,88,92,92,95,1,1,1,1,11,11,11,11,11,11,12 Suurin sai- Suurin sallittu 1 s littu kuor- oikosulkuvirta mitusvirta ln lk lk A ka ka 5) T1 -liittimet T2-liittimet 145 2,2 2, ,5 3,7 24 4,8 5, ,9 7,3 37 9,5 1, , 1 13, , , ,5-35 5, , ,6 6 15, , ,5 21 3,5 3, ,5 5,8 39 8,8 9, ,7 12, ,8 16, , ,4 9,9 8,6,7 11 1, 1 1, , ,2 3, ,2 28 5, 1 5, , 1 7, ,4 4 8,4 8,8 45 8,7 9, , , ,9 14, , ,7 3,2 Käyttökapasitanssi Jäähtymisaikavakio t min """ Q > Q "" < g "" d = --N c:: (/) 1--4 )> - 1 c.o.-.p.

39 Johdin Vaiheresistanssi Vaihe- Maakapa- Käyttöka- Suurin sai- Suurin sallittu 1 s (DC) reaktanssi sitanssi pasitanssi littu kuor- oikosulkuvirta mitusvirta Rv Xv Cm Ck ln lk lk Q/km Q/ km µf/km µf/km A ka ka +2 C 1) +4 C 2) 3) 4) 3) 5) T1-liittimet T2-liittimet PAS 35,986 1,65,324,5,11 2-3,2 PAS 5,72,778,312,5, ,3 PAS 7,493,533,32,5, ,4 PAS 95,363,392,292,5, ,6 PAS 12,288,311,284,5, PAS 15,236,255,277,5, ,5 PAS 185,188,23,27,5, kv RllPPUJOHDOT SAMKA 3x7,446,482, 14,21, SAMKA 3x12,256,277, 13,25, ,5 8,5 SAMKA 3x185, 168,182,12,3, SAMI 3x67,428,462, SAMI 3x17,268,29, ,7 9,7 SAXKA 3x7,446,482, 14,18, ,7 6,7 SAXKA 3x12,256,277,13,23, , SAXKA 3x185,168, 182,12,26, ,5 AHMCMKK 3x16 1,89 2,4, 147, 12,12 6,94,94 AHMCMKK 3x25 1,21 1,31, 135,14, ,46 1,46 AHMCMKK 3x35,867,937, 129,15, ,5 2,5 AHMCMKK 3x5,68,657, 119, 17, ,9 2,9 AHMCMKK 3x7,435,47, 116,18, , 1 4, 1 AHMCMKK 3x95,322,348,11,2, ,6 5,6 Jäähtymisaikavakio t min Q -< > N Q c...i :::i= i 1) + 2 C johdinlämpötilan johdinresistanssia käytetään jännitteenaleneman määrittämisessä. 2) + 4 C johdinlämpötilan johdinresistanssia käytetään oikosulkuvirtojen määriten... tämisessä. < c:: 3) Arvot on määritetty 8 m pylväspituudella ja taso-orrella, jonka vaiheväli on -(.;.) 11 mm. PAS-johdoilla vaiheväli on 4 mm....)...) 4) Laskettu kokemusperäisen yhtälön ( 19) maasulkuvirran arvosta. N 5) Ympäristön lämpötila + 2 C, johtimen + 8 C (kuparijohtimella + 7 C).._ N -N._ en )> c.o...

40 ... C/.l c:: < w :::J N -" Johdin Vaiheresistanssi Vaihe- Maakapareaktanssi sitanssi Rv Xv Cm Q/ km Q/km µf/km +2 C C 21 AHMCMK 3x7,444,48, 116,18 AHMCMK 3x1 2,254,274, 17,21 AHMCMK 3x1 85,165, 178,97,24 AHMCMK 3x3, 13, 111,91,28 AHMDMK 3x7,446,482, 127, 18 AHMDMK 3x1 2,256,277, 111,21 AHMDMK 3x1 85,169, 183,1,24 AHMDMK 3x3,15, 113, 11,28 Käyttökapasitanssi Ck µf/km Suurin sallittu kuormitusvirta ln A ilmassa 31 maassa 4), , , , , , , , Suurin sallittu 1 s oikosulkuvirta lk ka T1-liittimet lk ka T2-liittimet 5,4 5,4 9, 1 9, 1 14, 1 14, 1 22, 1 22, 1 5,4 5,4 9, 1 9, 1 14, 1 14, 1 22, 1 22, 1 Maasulku- virta Jäähtymisaikavakio t min le A , ,4 8 2,7 15 3,2 3 2, 1 5 2,4 75 2,7 1 3,2 N Q > g d AHXAMK-W 3x7,446,482,138, 18 AHXAMK-W 3x1 2,256,277, 129,23 AHXAMK-W 3x1 85,169, 183, 119,26 AHXAMK-W 3x24 + 7, 13, 14, 116,3 AHXAMK-W 3x3, 16, 115, 113,32, , , , , ,7 6,7 9, ,5 19,4 22,6 24,2 28,2 42 2, ,6 53 3, 6 3,4 65 3,7 i AHXCMK 3x1 x7,456,493,19,18 AHXCMK 3x1 x1 2,266,287, 18,23 AHXCMK 3x1 x1 85,184,199, 172,26 AHXCMK 3x1 x3,12,13,163,32 AHXCMK 3x1 x5,88,95, 157,39 AHXCMK 3x1 x8,73,79, 154,49, , , , , , ,7 6,7 9,8 11, ,5 24,2 28,2 4, ,9 74,4 25 2, 1 3 2,6 35 3, 44 3,7 55 4,5 67 5,6 AHXCMKM 3x7,446,482,132, 18 AHXCMKM 3x12,256,277, 121,23 AHXCMKM 3x185, 169,183, 114,26 AHXCMKM 3x3,16, 115, 17,32, , , , ,7 6,7 9,8 11, ,5 24,2 28,2 45 2, ,6 84 3, 9 3,7 APYAKMM 3x25 1,21 1,31, 145,2 APYAKMM 3x35,876,947,138,22 APYAKMM 3x5,649,71, 131,25 APYAKMM 3x7,451,487, 124,29 APYAKMM 3x95,329,356, 118,32 APYAKMM 3x12,262,283, 115,35 APYAKMM 3x15,216,233, 111,38 APYAKMM 3x185,175, 189,17,41 APYAKMM 3x24, 138, 149, 14,45 APYAKMM 3x3, 114,123, 11,49 Huomautukset 1) 2) 3) 4) ja 5), katso s. 4., , , , , , , , , , ,3 2,5 3,3 3,7 4,6 5,25 6,5 7,3 8,7 9, ,5 13,7 15,6 16,9 19,2 21,9 24,8 27, ,3 2 2,5 25 2,9 3 3,3 4 3,7 5 4, 6 4,3 65 4,7 8 5, 1 9 5,6.-. w -" t: CJ),...; l> tr1 1 c.o N +::-

41 Johdin HMCMK 3x25 HMCMK 3x35 HMCMK 3x5 HMCMK 3x7 HMCMK 3x95 HMCMK 3x12 HMCMK 3x15 HMCMK 3x185 HMCMK 3x24 HPLKVJ 3x25 HPLKVJ 3x35 HPLKVJ 3x5 HPLKVJ 3x7 HPLKVJ 3x95 HPLKVJ 3x1 2 HPLKVJ 3x15 HPLKVJ 3x185 HPLKVJ 3x24 HPLKVJ 3x3 Vaiheresistanssi Vaihe- Maakapareaktanssi sitanssi Rv Xv Cm Q/km Q/ km µf/km +2 c c 21,728,785,135, 14,525,566, 129, 15,388,418, 119,17,269,29, 116,18, 194,29, 11,2, 155, 167, 17,21,126,136, 11,23, 12, 11,97,24,78,84,94,26,732,79,148, 19,529,571,138,21,392,423, 129,23,274,296,123,26,199,215, 116,29, 16, 173, 112,32, 131,141, 17,34,17, 115,14,37,84,91, 11,41,7,76,98,45 Käyttökapasitanssi Ck µf/km Suurin sallittu kuormitusvirta ln A ilmassa 3) maassa 41, , , , , , , , , , , , , , , , , , , Suurin sallittu 1 s oikosulkuvirta lk ka T1-liittimet lk ka T2-liittimet 2,95 2,95 4, 1 4, 1 5,8 5,8 8, 1 8, ,8 13,8 17,2 17,2 21,2 21, ,6 4,6 5 5,6 7, 1 8,6 9,8 11, 1 13, ,8 19 2,9 23,7 25,8 29, 1 33,3 37,7 41,6 47,1 Maa sulku- virta Jäähtymisaikavakio t min le A 5) 18 1,6 2 1,7 25 1,9 28 2, , ,6 45 2,7 48 3, 2 2, ,6 45 3, 55 3,3 7 3,7 8 3,9 85 4,2 9 4,7 1 5, 1 N c > d i HXCMK 3x1x35 HXCMK 3x35 HXCMK 3x185,537,579,24, 15,527,568, 15, 15,14, 112, 116,26, , , , , 1 22,9 26,7 2 1,7 35 1,7 7 3, PYLKVJ 3x25 PYLKVJ 3x35 PYLKVJ 3x5 PYLKVJ 3x7 PYLKVJ 3x95 PYLKVJ 3x12 PYLKVJ 3x15 PYLKVJ 3x185 PYLKVJ 3x24 PYLKVJ 3x3,732,79,157, 19,53,572,149,21,393,424,14,23,275,297, 132,26,21,217, 127,29, 162,175,123,32, 134, 145, 119,34, 11, 119, 116,37,89,96, 113,41,76,82, 11,45, , , , , , , , , , , ,6 7, 1 8 9,8 11, 1 13, ,8 19 2,9 23,7 25,8 29, 1 33,3 37,7 41,6 47,1 2 2, ,6 45 3, 55 3,3 7 3,7 8 3,9 85 4,2 9 4,7 1 5, 1... en c:: < w ::::J..,, N Huomautukset 1) 2) 3) 4) ja 5), katso s. 4.,-.., N w..,, -N en )> CJ1 c.o +:>.

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka BL0A0500 Sähkönjakelutekniikka Oikosulkusuojaus Jarmo Partanen Oikosulkuvirran luonne Epäsymmetriaa, vaimeneva tasavirtakomponentti ja vaimeneva vaihtovirtakomponentti. 3 Oikosulun eri vaiheet ja niiden

Lisätiedot

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka Pienjänniteverkot Jarmo Partanen Pienjänniteverkot Pienjänniteverkot 3-vaiheinen, 400 V Jakelumuuntamo pylväsmuuntamo, muuntaja 16 315 kva koppimuuntamo, 200 800 kva kiinteistömuuntamo,

Lisätiedot

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka Maasulkusuojaus Jarmo Partanen Maasulku Keskijänniteverkko on Suomessa joko maasta erotettu tai sammutuskuristimen kautta maadoitettu. pieni virta Oikosulku, suuri virta

Lisätiedot

20 kv Keskijänniteavojohdon kapasiteetti määräytyy pitkien etäisyyksien takia tavallisimmin jännitteenaleneman mukaan:

20 kv Keskijänniteavojohdon kapasiteetti määräytyy pitkien etäisyyksien takia tavallisimmin jännitteenaleneman mukaan: SÄHKÖENERGIATEKNIIKKA Harjoitus - Luento 2 H1 Kolmivaiheteho Kuinka suuri teho voidaan siirtää kolmivaihejärjestelmässä eri jännitetasoilla, kun tehokerroin on 0,9 ja virta 100 A. Tarkasteltavat jännitetasot

Lisätiedot

Helsinki 21.11.2013. Sähkötekniset laskentaohjelmat. Pituus-sarja (versio 1-3-4) ohjelman esittely

Helsinki 21.11.2013. Sähkötekniset laskentaohjelmat. Pituus-sarja (versio 1-3-4) ohjelman esittely Sähkötekniset laskentaohjelmat. Helsinki 21.11.2013 Pituus-sarja (versio 1-3-4) ohjelman esittely Pituus-sarja ohjelma on Microsoft Excel ohjelmalla tehty laskentasovellus. Ohjelmat toimitetaan Microsoft

Lisätiedot

8.2. Maasulkuvirran ja nollajännitteen laskeminen

8.2. Maasulkuvirran ja nollajännitteen laskeminen 8. MAASLKSOJAS 8.1. Yleistä Maasulku on StM:ssä määritelty käyttömaadoittamattoman virtajohtimen ja maan tai maahan johtavassa yhteydessä olevan osan väliseksi eristysviaksi. Kaksoismaasulku on kyseessä

Lisätiedot

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Pienjännitesähköasennukset standardin osassa SFS6000-5-5 esitetään johtojen mitoitusperusteet johtimien ja kaapelien kuormitettavuudelle. Lähtökohtana

Lisätiedot

MITOITUS-OHJELMA ESIMERKKI

MITOITUS-OHJELMA ESIMERKKI MITOITUS-OHJELMA ESIMERKKI 10.2014 Copyright Ols-Consult Oy 1 Yleistä Sähkön turvallinen käyttö edellyttää aina mitoitusta joka voidaan suorittaa vain laskemalla. Tietenkin huolellinen ja osaava suunnittelu

Lisätiedot

BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi

BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Vika- ja häiriötilanteita oikosulut maasulut ylikuormitus epäsymmetrinen kuorma kytkentätilanteet tehovajaus ja tehoheilahtelut Seurauksia: lämpeneminen mekaaninen

Lisätiedot

Lisätään kuvaan muuntajan, mahdollisen kiskosillan ja keskuksen johtavat osat sekä niiden maadoitukset.

Lisätään kuvaan muuntajan, mahdollisen kiskosillan ja keskuksen johtavat osat sekä niiden maadoitukset. MUUNTAMON PE-JOHDOT Kun kuvia piirretään kaaviomaisina saattavat ne helposti johtaa harhaan. Tarkastellaan ensin TN-C, TN-C-S ja TN-S järjestelmien eroja. Suomessa käytettiin 4-johdin järjestelmää (TN-C)

Lisätiedot

Sähkönjakelutekniikka, osa 4 keskijännitejohdot. Pekka Rantala 1.11.2015

Sähkönjakelutekniikka, osa 4 keskijännitejohdot. Pekka Rantala 1.11.2015 Sähkönjakelutekniikka, osa 4 keskijännitejohdot Pekka Rantala 1.11.2015 Sähkönjakeluverkon yleiskuva lähde: LUT, opetusmateriaali substation = sähköasema Keskijänniteverkko Se alkaa sähköasemalta, tyypillisesti

Lisätiedot

BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka. Siirtojohdon suojaus

BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka. Siirtojohdon suojaus BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka Siirtojohdon suojaus Kantaverkon johtosuojaus Suojauksen nopeus kriittinen stabiilisuuden kannalta Maasulkusuojauksen nopeusvaatimukset myös vaarajännitteistä. U m = 1500

Lisätiedot

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka BL0A0500 Sähkönjakelutekniikka Jakeluverkkojen tekninen laskenta Sähköjohdot - sähkönjakelujohtojen ominaisarvoja Johto r [ohm/km] x [ohm/km] Jännite [kv] Oikosulkukestoisuus Kuormitettavuus [A] Jäähtymisaikavakio

Lisätiedot

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0 1.1 i k l s, c p Tasajännite kytketään hetkellä t 0 johtoon, jonka pituus on l ja jonka kapasitanssi ja induktanssi pituusyksikköä kohti ovat c p ja l s. Mieti, kuinka virta i käyttäytyy ajan t funktiona

Lisätiedot

VAATIMUKSIA YKSINKERTAISILLE VIKAILMAISIMILLE HSV:N KJ-VERKOSSA

VAATIMUKSIA YKSINKERTAISILLE VIKAILMAISIMILLE HSV:N KJ-VERKOSSA VAATIMUKSIA YKSINKERTAISILLE VIKAILMAISIMILLE HSV:N KJ-VERKOSSA Versio 30.4.2012 Tavoitteena on kehittää Helen Sähköverkko Oy:n keskijännitteiseen kaapeliverkkoon vikailmaisin, joka voitaisiin asentaa

Lisätiedot

4 SÄHKÖVERKKOJEN LASKENTAA

4 SÄHKÖVERKKOJEN LASKENTAA 4 SÄHKÖVERKKOJEN LASKENTAA Sähköverkkoja suunniteltaessa joudutaan tekemään erilaisia verkon tilaa kuvaavia laskelmia. Vaikka laskelmat tehdäänkin nykyaikana pääsääntöisesti tietokoneilla, suunnittelijoiden

Lisätiedot

Sähkönjakelutekniikka osa 1. Pekka Rantala

Sähkönjakelutekniikka osa 1. Pekka Rantala Sähkönjakelutekniikka osa 1 Pekka Rantala 27.8.2015 Opintojakson sisältö 1. Johdanto Suomen sähkönjakelun rakenne Kantaverkko, suurjännite Jakeluverkot, keskijännite Pienjänniteverkot Suurjänniteverkon

Lisätiedot

Muuta sähköverkkotoimintaa koskevien tunnuslukujen ohjeet

Muuta sähköverkkotoimintaa koskevien tunnuslukujen ohjeet Muuta sähköverkkotoimintaa koskevien tunnuslukujen ohjeet Muun sähköverkkotoiminnan laajuus ja luonne (1) Verkkoon vastaanotetun sähköenergian määrä, GWh Maan sisäiset liityntäpisteet, GWh vuoden aikana

Lisätiedot

Ylivirtasuojaus. Monta asiaa yhdessä

Ylivirtasuojaus. Monta asiaa yhdessä Ylivirtasuojaus Pekka Rantala Kevät 2015 Monta asiaa yhdessä Suojalaitteiden valinta ja johtojen mitoitus on käsiteltävä yhtenä kokonaisuutena. Mitoituksessa käsiteltäviä asioita: Kuormituksen teho Johdon

Lisätiedot

Virtuaali-amk TEHTÄVÄT JOHDON MITOITUS Sähköpätevyys RATKAISUT

Virtuaali-amk TEHTÄVÄT JOHDON MITOITUS Sähköpätevyys RATKAISUT 1. (1998.15) Ryhmäkeskukseen liitetään MMJ 5x2,5 johdolla uusi pistorasiaryhmä. Oikosulkuvirta ryhmäkeskuksessa on 146 A. Kuinka pitkä saa ryhmäjohto kosketusjännitesuojauksen kannalta (automaattisen poiskytkennän)

Lisätiedot

Jännite, virran voimakkuus ja teho

Jännite, virran voimakkuus ja teho Jukka Kinkamo, OH2JIN oh2jin@oh3ac.fi +358 44 965 2689 Jännite, virran voimakkuus ja teho Jännite eli potentiaaliero mitataan impedanssin yli esiintyvän jännitehäviön avulla. Koska käytännön radioamatöörin

Lisätiedot

KAAPELIN ULKOPUOLINEN PE-JOHDIN

KAAPELIN ULKOPUOLINEN PE-JOHDIN Helsinki 29.11 21 KAAPELN LKOPOLNEN PE-JOHDN SSÄLTÖ: 1. Johdanto 2. Esimerkki. Symmetristen komponenttien kaaat 1. Johdanto PE-johdin on yleensä puolet aihejohtimien poikkipinnasta. Määriteltäessä poiskytkentäehtojen

Lisätiedot

Johtimien kuormitettavuus

Johtimien kuormitettavuus Johtimien kuormitettavuus Pekka Rantala Syksy 2013 29.10.2013 Kohteena ylikuormitustilanne Kuormitettavuus kytkeytyy kaapelin ylikuormitukseen, joka voi ajallisesti kestää pitkänkin aikaa (1 tunti) Ylikuormitussuojana

Lisätiedot

Voimalaitoksen erottaminen sähköverkosta ja eroonkytkennän viestiyhteys voimajohtoliitynnässä

Voimalaitoksen erottaminen sähköverkosta ja eroonkytkennän viestiyhteys voimajohtoliitynnässä Ohje 1 (6) Voimalaitoksen erottaminen sähköverkosta ja eroonkytkennän viestiyhteys voimajohtoliitynnässä 1 Voimalaitoksen / generaattorin erottaminen sähköverkosta Muuntaja, jonka kautta liittyy tuotantoa

Lisätiedot

Tehtävä Pienteollisuuskiinteistö Johtojen mitoitus

Tehtävä Pienteollisuuskiinteistö Johtojen mitoitus Tehtävä Pienteollisuuskiinteistö Johtojen mitoitus Kohteeseen on määritetty taulukon mukaiset huipputehot PK JK1 Keskus P h pituus Johdon kw m Asennustapa PK 125 JK1 35,0 20 Tikashylly JK2 30,0 40 Tikashylly

Lisätiedot

SATE1040 Piirianalyysi IB kevät /6 Laskuharjoitus 5: Symmetrinen 3-vaihejärjestelmä

SATE1040 Piirianalyysi IB kevät /6 Laskuharjoitus 5: Symmetrinen 3-vaihejärjestelmä 1040 Piirianalyysi B kevät 2016 1 /6 ehtävä 1. lla olevassa kuvassa esitetyssä symmetrisessä kolmivaihejärjestelmässä on kaksi konetta, joiden lähdejännitteet ovat vaihejännitteinä v1 ja v2. Järjestelmä

Lisätiedot

ELEC-E8419 syksy 2016 Jännitteensäätö

ELEC-E8419 syksy 2016 Jännitteensäätö ELEC-E849 syksy 06 Jännitteensäätö. Tarkastellaan viittä rinnakkaista siirtojohtoa. Jännite johdon loppupäässä on 400, pituus on 00 km, reaktanssi on 0,3 ohm/km (3 ohmia/johto). Kunkin johdon virta on

Lisätiedot

Pienjännitejakeluverkko

Pienjännitejakeluverkko Sähkönjakelutekniikka, osa 3 Pienjännitejakeluverkko Pekka Rantala 20.9.2015 Johto ja johdin Johto Koostuu yksittäisistä johtimista, sisältää yleensä 3 vaihetta + muuta Johdin = yksittäinen piuha päällystetty

Lisätiedot

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO SÄHKÖVERKKOYHTIÖN KESKIJÄNNITEVERKON KEHIT- TÄMISSUUNNITELMA

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO SÄHKÖVERKKOYHTIÖN KESKIJÄNNITEVERKON KEHIT- TÄMISSUUNNITELMA LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Energia- ja ympäristötekniikan osasto DIPLOMITYÖ SÄHKÖVERKKOYHTIÖN KESKIJÄNNITEVERKON KEHIT- TÄMISSUUNNITELMA Diplomityön aihe on hyväksytty Lappeenrannan teknillisen

Lisätiedot

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus

Lisätiedot

Johtimien kuormitettavuus

Johtimien kuormitettavuus Johtimien kuormitettavuus Pekka Rantala Kevät 2015 Suurin jatkuva virta Suurin jatkuva virta, jolla johdinta saa kuormitta = kuormitettavuus. Sen pitää olla sellainen, että johtimen eristysaineen lämpötila

Lisätiedot

9. LOISTEHON KOMPENSOINTI JA YLIAALTOSUOJAUS

9. LOISTEHON KOMPENSOINTI JA YLIAALTOSUOJAUS 9. LOISTEHON KOMPENSOINTI J YLILTOSUOJUS 9.1. Loistehon kompensointitarpeen määrittäminen Tietyt sähköverkkoon liitettävät kuormitukset tarvitsevat toimiakseen pätötehon P ohella myös loistehoa Q. Näitä

Lisätiedot

Tulos2 sivulla on käyttöliittymä jolla voidaan laskea sulakkeen rajoittava vaikutus. Ilman moottoreita Moottorikuormalla Minimi vikavirrat

Tulos2 sivulla on käyttöliittymä jolla voidaan laskea sulakkeen rajoittava vaikutus. Ilman moottoreita Moottorikuormalla Minimi vikavirrat Sähkötekniset laskentaohjelmat. Vikavirrat (1-0-19)ohjelman esittely Vikavirrat ohjelma on Microsoft Excel ohjelmalla tehty laskentasovellus. Ohjelmat toimitetaan Microsoft Office Excel 2007 XML-pohjaisessa,

Lisätiedot

Tuulivoimalaitosten liittäminen sähköverkkoon. Verkkotoimikunta 5.5.2010

Tuulivoimalaitosten liittäminen sähköverkkoon. Verkkotoimikunta 5.5.2010 Tuulivoimalaitosten liittäminen sähköverkkoon Verkkotoimikunta 5.5.2010 2 Liittyminen kantaverkkoon Kantaverkkoon liittymisen vaatimukset sekä ohjeet löytyvät Fingridin internet-sivuilta (www.fingrid.fi):

Lisätiedot

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella

Lisätiedot

Orsien käytönrajat paljaille ja päällystetyille avojohdoille EN 50341, EN 50423. Johtokulma

Orsien käytönrajat paljaille ja päällystetyille avojohdoille EN 50341, EN 50423. Johtokulma Orsien käytönrajat paljaille ja päällystetyille avojohdoille EN 50341, EN 50423 40 50 60 70 80 90 100 110 03 Sisällysluettelo Orsien käytönrajat perusteet...04 20 kv paljaan avojohdon orret SH66 (seuraava

Lisätiedot

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka Alue- ja keskijänniteverkkojen pitkän aikavälin kehittäminen Kehittämisen tavoite Tavoitteena kustannusten minimointi pitkällä aikavälillä. T 0 T K inv( t) Kk äy( t) Kkesk(

Lisätiedot

Akku-ohjelmalla voidaan mitoittaa akuilla syötettyjä verkkoja. Ohjelma laskee tai ilmoittaa seuraavia mitoituksessa tarvittavia arvoja:

Akku-ohjelmalla voidaan mitoittaa akuilla syötettyjä verkkoja. Ohjelma laskee tai ilmoittaa seuraavia mitoituksessa tarvittavia arvoja: Sähkötekniset laskentaohjelmat. Helsinki 19.1.14 AKKU (versio 1.1.8) ohjelman esittely AKKU-ohjelma on Microsoft Excel ohjelmalla tehty laskentasovellus. Ohjelmat toimitetaan Microsoft Office Excel 7 XML-pohjaisessa,

Lisätiedot

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Vaihtosähkön teho kompleksinen teho S pätöteho P loisteho Q näennäisteho S Käydään läpi sinimuotoisiin sähkösuureisiin liittyviä tehotermejä. Määritellään kompleksinen teho, jonka

Lisätiedot

Siirtokapasiteetin määrittäminen

Siirtokapasiteetin määrittäminen 1 (5) Siirtokapasiteetin määrittäminen 1 Suomen sähköjärjestelmän siirtokapasiteetit Fingrid antaa sähkömarkkinoiden käyttöön kaiken sen siirtokapasiteetin, joka on mahdollinen sähköjärjestelmän käyttövarmuuden

Lisätiedot

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa

Lisätiedot

BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka. Tasasähkövoimansiirto Jarmo Partanen

BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka. Tasasähkövoimansiirto Jarmo Partanen BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka Tasasähkövoimansiirto Jarmo Partanen Tasasähkövoimansiirto Käsiteltävät asiat erilaiset tasasähköyhteydet pääkomponentit säätötavat suojaukset verkkovaikutukset edut ja

Lisätiedot

PIENVOIMALOIDEN LIITTÄMINEN JAKELUVERKKOON

PIENVOIMALOIDEN LIITTÄMINEN JAKELUVERKKOON PIENVOIMALOIDEN LIITTÄMINEN JAKELUVERKKOON 2001 1 (25) ALKULAUSE Keskustelu hajautetusta energian tuotannosta ja pienvoimaloiden kytkemisestä yleiseen jakeluverkkoon on jatkuvasti lisääntynyt eri puolilla

Lisätiedot

Jännitestabiiliushäiriö Suomessa 1992. Liisa Haarla

Jännitestabiiliushäiriö Suomessa 1992. Liisa Haarla Jännitestabiiliushäiriö Suomessa 1992 Liisa Haarla Pohjoismainen voimajärjestelmä 1992 Siirtoverkko: Siirtoyhteydet pitkiä, kulutus enimmäkseen etelässä, vesivoimaa pohjoisessa (Suomessa ja Ruotsissa),

Lisätiedot

Asiakasverkkojen loistehon kompensointi Verkkotoimikunta Jussi Antikainen

Asiakasverkkojen loistehon kompensointi Verkkotoimikunta Jussi Antikainen Asiakasverkkojen loistehon kompensointi 2.12.1015 Verkkotoimikunta Jussi Antikainen Savon Voima Verkko Oy Sähköverkko 110 kv -verkko 503 km 45 kv -verkko 126,9 km 110/20 kv -sähköasema 37 kpl 45/20 kv

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

Kiinteistön sähköverkko. Pekka Rantala Syksy 2016

Kiinteistön sähköverkko. Pekka Rantala Syksy 2016 Kiinteistön sähköverkko Pekka Rantala Syksy 2016 Suomen sähköverkon rakenne Suomen Kantaverkko Jakeluverkko Jakeluverkko Fingrid Jakeluverkko Voimalaitos Voimalaitos kiinteistöjen sähköverkot Sähkön tuotanto

Lisätiedot

7. Resistanssi ja Ohmin laki

7. Resistanssi ja Ohmin laki Nimi: LK: SÄHKÖ-OPPI Tarmo Partanen Teoria (Muista hyödyntää sanastoa) 1. Millä nimellä kuvataan sähköisen komponentin (laitteen, johtimen) sähkön kulkua vastustavaa ominaisuutta? 2. Miten resistanssi

Lisätiedot

SÄHKÖNJAKELUVERKON JA SÄHKÖASEMIEN KEHITTÄMISSUUNNITELMA

SÄHKÖNJAKELUVERKON JA SÄHKÖASEMIEN KEHITTÄMISSUUNNITELMA LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Sähkötekniikan koulutusohjelma Sähkömarkkinoiden opintosuunta http://www.ee.lut.fi/fi/lab/sahkomarkkina/ DIPLOMITYÖ SÄHKÖNJAKELUVERKON JA SÄHKÖASEMIEN

Lisätiedot

1 2 x2 + 1 dx. (2p) x + 2dx. Kummankin integraalin laskeminen oikein (vastaukset 12 ja 20 ) antaa erikseen (2p) (integraalifunktiot

1 2 x2 + 1 dx. (2p) x + 2dx. Kummankin integraalin laskeminen oikein (vastaukset 12 ja 20 ) antaa erikseen (2p) (integraalifunktiot Helsingin yliopisto, Itä-Suomen yliopisto, Jyväskylän yliopisto, Oulun yliopisto, Tampereen yliopisto ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe (Ratkaisut ja pisteytys) 500 Kustakin tehtävästä saa maksimissaan

Lisätiedot

215.3 MW 0.0 MVR pu MW 0.0 MVR

215.3 MW 0.0 MVR pu MW 0.0 MVR Sami Repo, TTKK/Sähkövoimatekniikka 1 ESIMERKKI KÄYTTÖVARMUUDEN MÄÄRITTÄMISESTÄ Testijärjestelmässä on kaksi solmupistettä, joiden välillä on kaksi rinnakkaista identtistä johtoa, joidenka yhdistetty impedanssi

Lisätiedot

Kantaverkkoon liittymisen periaatteet. Jarno Sederlund ja Petri Parviainen

Kantaverkkoon liittymisen periaatteet. Jarno Sederlund ja Petri Parviainen 1 Kantaverkkoon liittymisen periaatteet Jarno Sederlund ja Petri Parviainen 2 Kantaverkkoon liittymisen periaatteet Sisällys 1. Kantaverkko mikä se on? 2. Liittyminen kantaverkkoon 3. Liityntähanke 4.

Lisätiedot

Pienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä.

Pienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä. SÄHKÖJOHDOT Pienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä. R jx Resistanssit ja reaktanssit pituusyksikköä kohti saadaan esim. seuraavasta taulukosta. Huomaa,

Lisätiedot

Pienjännitekojeet. Tekninen esite. FuseLine Kahvasulakkeet OFAA, OFAM. Esite OF 1 FI 96-02. ABB Control Oy

Pienjännitekojeet. Tekninen esite. FuseLine Kahvasulakkeet OFAA, OFAM. Esite OF 1 FI 96-02. ABB Control Oy Tekninen esite Pienjännitekojeet FuseLine Kahvasulakkeet, OFAM Esite OF FI 96-0 ABB Control Oy 95MDN5447 Kahvasulakkeet ja OFAM gg -sulakkeet johdon ylikuormitus- ja oikosulkusuojaksi -sulakkeet on suunniteltu

Lisätiedot

Akku-ohjelmalla voidaan mitoittaa akuilla syötettyjä verkkoja. Ohjelma laskee tai ilmoittaa seuraavia mitoituksessa tarvittavia arvoja:

Akku-ohjelmalla voidaan mitoittaa akuilla syötettyjä verkkoja. Ohjelma laskee tai ilmoittaa seuraavia mitoituksessa tarvittavia arvoja: Helsinki 1.9.16 AKKU (versio 1.1.9) ohjelman esittely AKKU-ohjelma on Microsoft Excel ohjelmalla tehty laskentasovellus. Ohjelmat toimitetaan Microsoft Office Excel 7 XML-pohjaisessa, makroja sisältävässä

Lisätiedot

Maadoittaminen ja suojajohtimet

Maadoittaminen ja suojajohtimet Maadoittaminen ja suojajohtimet Tapio Kallasjoki 2/2016 Standardisarjan SFS 6000 ohjeita Kun sähköliittymää syötetään verkosta, joka sisältää PEN-johtimen on liittymään tehtävä maadoitus, jossa on maadoituselektrodi

Lisätiedot

Helsinki 30.10.2014. Sähkötekniset laskentaohjelmat. Mitoitus (versio 1-1-4) ohjelman esittely

Helsinki 30.10.2014. Sähkötekniset laskentaohjelmat. Mitoitus (versio 1-1-4) ohjelman esittely Sähkötekniset laskentaohjelmat. Helsinki 30.10.2014 Mitoitus (versio 1-1-4) ohjelman esittely Mitoitus ohjelma on Microsoft Excel ohjelmalla tehty laskentasovellus. Ohjelmat toimitetaan Microsoft Office

Lisätiedot

Uusi SFS 6000 maadoitukset ja häiriösuojaukset

Uusi SFS 6000 maadoitukset ja häiriösuojaukset Tapani Nurmi SESKO ry 1 Tapani Nurmi SESKO ry 2 Tapani Nurmi SESKO ry 3 Tapani Nurmi SESKO ry 4 Tapani Nurmi SESKO ry 5 Tapani Nurmi SESKO ry 6 Tapani Nurmi SESKO ry 7 Tapani Nurmi SESKO ry 8 Tapani Nurmi

Lisätiedot

Sinimuotoinen vaihtosähkö ja siihen liittyviä käsitteitä ja suureita. Sinimuotoisten suureiden esittäminen osoittimilla

Sinimuotoinen vaihtosähkö ja siihen liittyviä käsitteitä ja suureita. Sinimuotoisten suureiden esittäminen osoittimilla LIITE I Vaihtosähkön perusteet Vaihtojännitteeksi kutsutaan jännitettä, jonka suunta vaihtelee. Vaihtojännite on valittuun suuntaan nähden vuorotellen positiivinen ja negatiivinen. Samalla tavalla määritellään

Lisätiedot

Pohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttövarmuus

Pohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttövarmuus Pohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttövarmuus 26.11.2003 Professori Jarmo Partanen Lappeenrannan teknillinen yliopisto 1 Skandinaavinen sähkömarkkina-alue Pohjoismaat on yksi yhteiskäyttöalue: energian

Lisätiedot

FY6 - Soveltavat tehtävät

FY6 - Soveltavat tehtävät FY6 - Soveltavat tehtävät 21. Origossa on 6,0 mikrocoulombin pistevaraus. Koordinaatiston pisteessä (4,0) on 3,0 mikrocoulombin ja pisteessä (0,2) 5,0 mikrocoulombin pistevaraus. Varaukset ovat tyhjiössä.

Lisätiedot

Sähköverkon teknistaloudellisen ohjeiston laatiminen maastosuunnittelijoiden ja käyttöhenkilöiden käyttöön

Sähköverkon teknistaloudellisen ohjeiston laatiminen maastosuunnittelijoiden ja käyttöhenkilöiden käyttöön KEMI-TORNION AMMATTIKORKEAKOULU TEKNIIKKA Smeds Lauri Sähköverkon teknistaloudellisen ohjeiston laatiminen maastosuunnittelijoiden ja käyttöhenkilöiden käyttöön Sähkötekniikan koulutusohjelman opinnäytetyö

Lisätiedot

JULKISEN RAKENNUKSEN SÄH- KÖVERKON SUUNNITTELU JA OI- KOSULKUTARKASTELU

JULKISEN RAKENNUKSEN SÄH- KÖVERKON SUUNNITTELU JA OI- KOSULKUTARKASTELU JULKISEN RAKENNUKSEN SÄH- KÖVERKON SUUNNITTELU JA OI- KOSULKUTARKASTELU Mikko Broman Opinnäytetyö Toukokuu 2013 Sähkötekniikka Sähkövoimatekniikka TIIVISTELMÄ Tampereen ammattikorkeakoulu Sähkötekniikka

Lisätiedot

Energian hallinta. Energiamittari. Malli EM23 DIN. Tuotekuvaus. Tilausohje EM23 DIN AV9 3 X O1 PF. Mallit. Tarkkuus ±0.5 RDG (virta/jännite)

Energian hallinta. Energiamittari. Malli EM23 DIN. Tuotekuvaus. Tilausohje EM23 DIN AV9 3 X O1 PF. Mallit. Tarkkuus ±0.5 RDG (virta/jännite) Energian hallinta Energiamittari Malli EM23 DIN Tuotekuvaus Tarkkuus ±0.5 RDG (virta/jännite) Energiamittari Hetkellissuureiden näyttö: 3 numeroa Energiamittaukset: 7 numeroa 3-vaihesuureet: W, var, vaihejärjestys

Lisätiedot

Helsinki Sähkötekniset laskentaohjelmat. Generaattori vikavirrat (1-0-9) ohjelman esittely

Helsinki Sähkötekniset laskentaohjelmat. Generaattori vikavirrat (1-0-9) ohjelman esittely Sähkötekniset laskentaohjelmat. Generaattori vikavirrat (1-0-9) ohjelman esittely Generaattori_vikavirrat-ohjelma on Microsoft Excel ohjelmalla tehty laskentasovellus. Ohjelmat toimitetaan Microsoft Office

Lisätiedot

PEKKA ERONEN TEHTAAN KESKIJÄNNITEJAKELUN SELEKTIIVISYYSTARKAS- TELU Diplomityö

PEKKA ERONEN TEHTAAN KESKIJÄNNITEJAKELUN SELEKTIIVISYYSTARKAS- TELU Diplomityö PEKKA ERONEN TEHTAAN KESKIJÄNNITEJAKELUN SELEKTIIVISYYSTARKAS- TELU Diplomityö Tarkastaja: professori Pekka Verho Tarkastaja ja aihe hyväksytty Tieto- ja sähkötekniikan tiedekuntaneuvoston kokouksessa

Lisätiedot

Johdon mitoitus. Suunnittelun lähtökohta

Johdon mitoitus. Suunnittelun lähtökohta Johdon mitoitus Pekka Rantala 18.12.2013 Suunnittelun lähtökohta Kiinteistön sähköverkon suunnittelun lähtökohtana ovat tyypillisesti: Syötön ominaisuudet: Syöttöjännite, 1- vai 3-vaiheliittymä Pääsulakkeiden

Lisätiedot

Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia.

Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia. Mitä on sähköinen teho? Tehojen mittaus Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia. Tiettynä ajankohtana, jolloin

Lisätiedot

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 1 1 LIITE 1 VIRHEEN RVIOINNIST Mihin tarvitset virheen arviointia? Mittaustuloksiin sisältyy aina virhettä, vaikka mittauslaite olisi

Lisätiedot

MAY1 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 12.4.2016 Julkaiseminen sallittu vain koulun suljetussa verkossa.

MAY1 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 12.4.2016 Julkaiseminen sallittu vain koulun suljetussa verkossa. KERTAUS Lukujono KERTAUSTEHTÄVIÄ K1. Ratkaisussa annetaan esimerkit mahdollisista säännöistä. a) Jatketaan lukujonoa: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, Rekursiivinen sääntö on, että lukujonon ensimmäinen jäsen

Lisätiedot

19. SÄHKÖJOHTOJEN MITOITTAMINEN

19. SÄHKÖJOHTOJEN MITOITTAMINEN 19. SÄHKÖJOHTOJEN MITOITTAMINEN 19.1. Kaapelit ja avojohdot Luku19: Sähköjohtojen mitoittaminen 19.1.1. Yleistä Johto on valittava siten, että hankintahetkellä arvioituna kaikkien johdon toiminta-aikana

Lisätiedot

LUENTO 9, SÄHKÖTURVALLISUUS - HARJOITUKSET

LUENTO 9, SÄHKÖTURVALLISUUS - HARJOITUKSET LUENTO 9, SÄHKÖTURVALLISUUS - HARJOITUKSET Tehtävä 1 Iso mies tarttuu pienjänniteverkon johtimeen jonka jännite on 230 V. Kuinka suuri virta miehen läpi kulkee, kun kehon resistanssi on 1000 Ω ja maaperän

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

SMG-4500 Tuulivoima. Kuudennen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset AIHEESEEN LIITTYVÄ TERMISTÖ (1/2)

SMG-4500 Tuulivoima. Kuudennen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset AIHEESEEN LIITTYVÄ TERMISTÖ (1/2) SMG-4500 Tuulivoima Kuudennen luennon aihepiirit Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset Aiheeseen liittyvä termistö Pinta-alamenetelmä Tehokäyrämenetelmä Suomen tuulivoimatuotanto 1 AIHEESEEN LIITTYVÄ

Lisätiedot

1.1.2015. Muuntamon ovessa tulee olla kaiverrettu muuntamon tunnuskilpi.

1.1.2015. Muuntamon ovessa tulee olla kaiverrettu muuntamon tunnuskilpi. 1(5) KESKIJÄNNITELIITTYJÄN MUUNTAMOT 1 Yleistä Keskijänniteliittyjien muuntamot on suunniteltava ja rakennettava voimassa olevien standardien ja tässä ohjeessa annettujen Kuopion Oy:n lisäohjeiden mukaisesti.

Lisätiedot

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT LUENTO 4 HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT HAVAINTOJA ELÄVÄSTÄ ELÄMÄSTÄ HYVÄ HÄIRIÖSUOJAUS ON HARVOIN HALPA JÄRJESTELMÄSSÄ ON PAREMPI ESTÄÄ HÄIRIÖIDEN SYNTYMINEN KUIN

Lisätiedot

SÄHKÖNJAKELUVERKON SUUNNITTELUPERUSTEET. Diplomityön aihe on hyväksytty Sähkötekniikan osastoneuvoston kokouksessa 15.8.2006

SÄHKÖNJAKELUVERKON SUUNNITTELUPERUSTEET. Diplomityön aihe on hyväksytty Sähkötekniikan osastoneuvoston kokouksessa 15.8.2006 LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Sähkötekniikan osasto Sähkömarkkinoiden opintosuunta http://www.ee.lut.fi/fi/lab/sahkomarkkina DIPLOMITYÖ SÄHKÖNJAKELUVERKON SUUNNITTELUPERUSTEET Diplomityön aihe on

Lisätiedot

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA 1 LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA Mihin tarvitset virheen arviointia? Mittaustulokset ovat aina todellisten luonnonvakioiden ja tutkimuskohdetta kuvaavien suureiden likiarvoja, vaikka mittauslaite olisi miten

Lisätiedot

Ylivirtasuojaus. Selektiivisyys

Ylivirtasuojaus. Selektiivisyys Ylivirtasuojaus Johdot täytyy standardien mukaan varustaa normaalitapauksessa ylivirtasuojilla, jotka estävät johtojen liiallisen lämpenemisen. Ylivirtasuojaa ei kuitenkaan saa käyttää jos virran katkaisu

Lisätiedot

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 1. RESISTANSSI Resistanssi kuvaa komponentin tms. kykyä vastustaa sähkövirran kulkua Johtimen tai komponentin jännite on verrannollinen

Lisätiedot

Ylivirtasuojaus ja johdon mitoitus

Ylivirtasuojaus ja johdon mitoitus Ylivirtasuojaus ja johdon mitoitus Kaikki vaihejohtimet on varustettava ylivirtasuojalla Kun vaaditaan nollajohtimen poiskytkentää, se ei saa kytkeytyä pois ennen vaihejohtimia ja sen on kytkeydyttävä

Lisätiedot

Loistehon kompensointi

Loistehon kompensointi OHJE 1 (5) Loistehon kompensointi Yleistä Monet kulutuslaitteet tarvitsevat pätötehon lisäksi loistehoa. Moottoreissa ja muuntajissa työn tekee pätöteho. Loistehoa tarvitaan näissä toiminnalle välttämättömän

Lisätiedot

KESKIJÄNNITEVERKON SUOJAUSTARKASTELU

KESKIJÄNNITEVERKON SUOJAUSTARKASTELU KESKIJÄNNITEVERKON SUOJAUSTARKASTELU Ville-Petteri Koivumäki Opinnäytetyö Kesäkuu 2012 Sähkötekniikan koulutusohjelma Sähkövoimatekniikan suuntautumisvaihtoehto Tampereen ammattikorkeakoulu 2 (39) TIIVISTELMÄ

Lisätiedot

Juuri 7 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty c) sin 50 = sin ( ) = sin 130 = 0,77

Juuri 7 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty c) sin 50 = sin ( ) = sin 130 = 0,77 Juuri 7 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty.5.07 Kertaus K. a) sin 0 = 0,77 b) cos ( 0 ) = cos 0 = 0,6 c) sin 50 = sin (80 50 ) = sin 0 = 0,77 d) tan 0 = tan (0 80 ) = tan 0 =,9 e)

Lisätiedot

KARELIA-AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma. Petteri Malinen KOMPENSOINTI OUTOKUMMUN ENERGIA OY:N SÄHKÖVERKOSSA

KARELIA-AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma. Petteri Malinen KOMPENSOINTI OUTOKUMMUN ENERGIA OY:N SÄHKÖVERKOSSA KARELIA-AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma Petteri Malinen KOMPENSOINTI OUTOKUMMUN ENERGIA OY:N SÄHKÖVERKOSSA Opinnäytetyö Huhtikuu 2016 OPINNÄYTETYÖ Huhtikuu 2016 Sähkötekniikan koulutusohjelma

Lisätiedot

Jännitteensäädön ja loistehon hallinnan kokonaiskuva. Sami Repo Sähköenergiatekniikka TTY

Jännitteensäädön ja loistehon hallinnan kokonaiskuva. Sami Repo Sähköenergiatekniikka TTY Jännitteensäädön ja loistehon hallinnan kokonaiskuva Sami Repo Sähköenergiatekniikka TTY Agenda Taustaa Tutkimuskysymykset ja tavoitteet Simuloitava malli Skenaarioiden tarkastelu Tekniset tulokset Taloudelliset

Lisätiedot

Markku Lundelin KAIVOKSEN SÄHKÖNJAKELUN OPTIMOINTI

Markku Lundelin KAIVOKSEN SÄHKÖNJAKELUN OPTIMOINTI Markku Lundelin KAIVOKSEN SÄHKÖNJAKELUN OPTIMOINTI Tekniikka ja liikenne 2014 VAASAN AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma TIIVISTELMÄ Tekijä Markku Lundelin Opinnäytetyön nimi Kaivoksen sähkönjakelun

Lisätiedot

EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003

EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003 EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003 LABORATORIOTÖIDEN OHJEET (Mukaillen työkirjaa "Teknillisten oppilaitosten Elektroniikka";

Lisätiedot

SET-100 Rajakytkinyksikkö Käyttö- ja asennusohje

SET-100 Rajakytkinyksikkö Käyttö- ja asennusohje Labkotec Oy Myllyhaantie 6 33960 PIRKKALA Vaihde: 029 006 260 Fax: 029 006 1260 7.5.2015 Internet: www.labkotec.fi 1/9 SET-100 Rajakytkinyksikkö Copyright 2015 Labkotec Oy Varaamme oikeuden muutoksiin

Lisätiedot

1000 V JAKELUJÄNNITTEEN KÄYTTÖMAHDOLLISUUDET KYMENLAAKSON SÄHKÖVERKKO OY:SSÄ

1000 V JAKELUJÄNNITTEEN KÄYTTÖMAHDOLLISUUDET KYMENLAAKSON SÄHKÖVERKKO OY:SSÄ LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Sähkötekniikan koulutusohjelma DIPLOMITYÖ 1000 V JAKELUJÄNNITTEEN KÄYTTÖMAHDOLLISUUDET KYMENLAAKSON SÄHKÖVERKKO OY:SSÄ Työn tarkastajat: Professori

Lisätiedot

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA 1 Mihin tarvitset virheen arviointia? Mittaustuloksiin sisältyy aina virhettä, vaikka mittauslaite olisi miten uudenaikainen tai kallis tahansa ja mittaaja olisi alansa huippututkija Tästä johtuen mittaustuloksista

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

Ylioppilastutkintolautakunta S t u d e n t e x a m e n s n ä m n d e n

Ylioppilastutkintolautakunta S t u d e n t e x a m e n s n ä m n d e n Ylioilastutkintolautakunta S t u d e n t e a m e n s n ä m n d e n MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 904 HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ Alla oleva vastausten iiteiden sisältöjen isteitysten luonnehdinta ei

Lisätiedot

Fingrid Oyj loissähköpäivä, loistehon kompensointi Elenia Oy:ssä. Esa Pohjosenperä

Fingrid Oyj loissähköpäivä, loistehon kompensointi Elenia Oy:ssä. Esa Pohjosenperä Fingrid Oyj loissähköpäivä, loistehon kompensointi Elenia Oy:ssä Esa Pohjosenperä 14.12.2016 Elenia Oy / konserni Liikevaihto 2015 208,7 / 282,3 M Asiakkaat 417 200 Henkilöstö 177 / 383 Markkinaosuus 12

Lisätiedot

Kiinteistön sisäverkon suojaaminen ja

Kiinteistön sisäverkon suojaaminen ja Kiinteistön sisäverkon suojaaminen ja maadoitukset Viestintäverkkojen sähköinen suojaaminen ja maadoitukset Antenniverkon potentiaalintasaus ja maston maadoitus Yleiskaapelointijärjestelmän ylijännitesuojaus

Lisätiedot

ELEC-E8419 syksy 2016 Laskeminen tietokoneohjelmilla 1. Verkon tiedot on annettu erillisessä Excel-tiedostossa: nimeltä CASE_03-50-prosSC.

ELEC-E8419 syksy 2016 Laskeminen tietokoneohjelmilla 1. Verkon tiedot on annettu erillisessä Excel-tiedostossa: nimeltä CASE_03-50-prosSC. ELEC-E8419 syksy 2016 Laskeminen tietokoneohjelmilla 1 Yleisiä ohjeita: Työ tehdään yhdessä laskuharjoitusten aikaan tiistaina 29.11. kello 10.15 12.00 Jos tämä aika ei sovi, voidaan järjestää toinen aika.

Lisätiedot

Sähkönjakelujärjestelmistä. Kojeistoista, asemista ja muuntamoista

Sähkönjakelujärjestelmistä. Kojeistoista, asemista ja muuntamoista Sähkönjakelujärjestelmistä Kojeistoista, asemista ja muuntamoista Verkostorakenteet Säteittäisverkko Rengasverkko Silmukkaverkko Säteittäisverkko Etuja selkeä rakenne suojaaminen helppoa yksinkertainen

Lisätiedot

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina )

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina ) KOHINA H. Honkanen N = Noise ( Kohina ) LÄMÖKOHINA Johtimessa tai vastuksessa olevien vapaiden elektronien määrä ei ole vakio, vaan se vaihtelee satunnaisesti. Nämä vaihtelut aikaansaavat jännitteen johtimeen

Lisätiedot

Lasketaan siirretty teho. Asetetaan loppupään vaihejännitteelle kulmaksi nolla astetta. Virran aiheuttama jännitehäviö johdolla on

Lasketaan siirretty teho. Asetetaan loppupään vaihejännitteelle kulmaksi nolla astetta. Virran aiheuttama jännitehäviö johdolla on ELEC-E849. Tarkastellaan viittä rinnakkaista siirtojohtoa. Jännite johdon loppupäässä on 400, pituus on 00 km, reaktanssi on 0, ohm/km ( ohmia/johto). Kunkin johdon virta on 000. Jätä rinnakkaiskapasitanssit

Lisätiedot