S Sähkön jakelu ja markkinat S Electricity Distribution and Markets

Samankaltaiset tiedostot
S Sähkön jakelu ja markkinat S Electricity Distribution and Markets

ELEC-E8419 syksy 2016 Laskeminen tietokoneohjelmilla 1

1. SIT. The handler and dog stop with the dog sitting at heel. When the dog is sitting, the handler cues the dog to heel forward.

Työmaadoitusvälineet suurjännitteelle

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka

( ( OX2 Perkkiö. Rakennuskanta. Varjostus. 9 x N131 x HH145

Tynnyrivaara, OX2 Tuulivoimahanke. ( Layout 9 x N131 x HH145. Rakennukset Asuinrakennus Lomarakennus 9 x N131 x HH145 Varjostus 1 h/a 8 h/a 20 h/a

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka. Johdanto Jarmo Partanen

Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston osayleiskaava

S Power Electronics Exam Answer all five questions (in English, Finnish, Swedish). Questions in Finnish are on the reverse side.

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Efficiency change over time

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

2. Miten aaltomuodot luokitellaan? Millaisia aaltomuotoja etenee koaksiaalijohdossa, suorakulmaisessa aaltoputkessa ja mikroliuskajohdossa?

( ,5 1 1,5 2 km

Sähköenergiatekniikka

Capacity Utilization

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :42 / 1. SHADOW - Main Result

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Exercise 1. (session: )

Keskijännitekojeistot. Medium Voltage Power Distribution Equipment

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

,0 Yes ,0 120, ,8

TECHNOBOTHNIA TUTKIMUSRAPORTIT SÄHKÖVERKKOJEN SIMULOINTI. Luettelo päivitetty

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :47 / 1. SHADOW - Main Result

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Jakeluverkon jännitekuopat

Rakennukset Varjostus "real case" h/a 0,5 1,5

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Alternative DEA Models

16. Allocation Models

KMTK lentoestetyöpaja - Osa 2

The CCR Model and Production Correspondence

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Network to Get Work. Tehtäviä opiskelijoille Assignments for students.

ELEC-E8403 Converter Techniques Exam

Sähköenergiatekniikka

2017/S Contract notice. Supplies

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Keskijännitekojeis ton esisuunnittelu

C++11 seminaari, kevät Johannes Koskinen

Results on the new polydrug use questions in the Finnish TDI data

Languages and Degree Of Proficiency: Speaking Writing Reading Finnish mother tongue English excellent good good

Suomen Aurinkolämpö Oy

Sähkötekniikan peruskäsitteet Osa 1 Jännite

The relationship between leisuretime physical activity and work stress with special reference to heart rate variability analyses

( N117 x HH141 ( Honkajoki N117 x 9 x HH120 tv-alueet ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( m. Honkajoki & Kankaanpää tuulivoimahankkeet

Installation instruction PEM

EUROOPAN PARLAMENTTI

FinFamily PostgreSQL installation ( ) FinFamily PostgreSQL

Gap-filling methods for CH 4 data

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

Infrastruktuurin asemoituminen kansalliseen ja kansainväliseen kenttään Outi Ala-Honkola Tiedeasiantuntija

Supplies

make and make and make ThinkMath 2017

The Viking Battle - Part Version: Finnish

Radiokurssi. Modulaatiot, arkkitehtuurit, modulaattorit, ilmaisimet ja muut

Toimisto (5) HUOM. Komiteoiden ja seurantaryhmien kokoonpanot on esitetty SESKOn komitealuettelossa

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka

VAASAN YLIOPISTO Humanististen tieteiden kandidaatin tutkinto / Filosofian maisterin tutkinto

Suomen ja maailman aurinkoenergimarkkinat. Jero Ahola, LUT School of Energy

KÄYTTÖOHJE HLS 35. Versio (6) TOIMINTOKAAVIO

LUONNOS RT EN AGREEMENT ON BUILDING WORKS 1 THE PARTIES. May (10)

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

Hankintailmoitus: Pohjois-Savon sairaanhoitopiirin kuntayhtymä/kiinteistöyksikkö : Puijon sairaalan Pääaula-alueen uudistus, Sähköurakka

Digital Admap Native. Campaign: Kesko supermarket

Tasasähköyhteyden suuntaaj-asema. Ue j0ƒ. p,q

Sähkölaitostekniikka. Pekka Rantala

LX 70. Ominaisuuksien mittaustulokset 1-kerroksinen 2-kerroksinen. Fyysiset ominaisuudet, nimellisarvot. Kalvon ominaisuudet

HITSAUKSEN TUOTTAVUUSRATKAISUT

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY SGS FIMKO OY

Sähkön laatu sairaalaympäristössä Aki Tiira Merus Power Dynamics Oy

Constructive Alignment in Specialisation Studies in Industrial Pharmacy in Finland

Johdanto LoM-tarkasteluihin

Toimitusvarmuus keskiössä. ST-Poolin seminaari Helsinki Jouni Pylvänäinen

Use of spatial data in the new production environment and in a data warehouse

Exercise 3. (session: )

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY SGS FIMKO OY

TUOTTEEN TEKNISET TIEDOT 250/ /700 P5


On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Supplies

Hankkeiden vaikuttavuus: Työkaluja hankesuunnittelun tueksi

KESKIJÄNNITEVERKON SUOJAUS JA OHJAUS. Ville Tiesmäki

S Power Electronics Exam

Salasanan vaihto uuteen / How to change password

Teknillinen tiedekunta, matematiikan jaos Numeeriset menetelmät

Innovative and responsible public procurement Urban Agenda kumppanuusryhmä. public-procurement

Transkriptio:

S-18.3153 Sähkön jakelu ja markkinat S-18.3154 Electricity Distribution and Markets Voltage Sag 1) Kolmivaiheinen vastukseton oikosulku tapahtuu 20 kv lähdöllä etäisyydellä 1 km, 3 km, 5 km, 8 km, 10 km ja 20 km 110/20 kv sähköasemasta. Mikä on vianaikainen jäljellejäävän jännitteen arvo Usag sähköaseman 20 kv kiskossa tyypillisessä maaseutu- ja kaupunkiverkossa? Kuormavirtoja ei huomioida. Syöttävän 110 kv verkon impedanssissa ei ole resistiivistä osaa. Mitkä verkon ominaisuudet edesauttavat siihen, että vian aikainen sähköaseman jännite olisi mahdollisimman korkea? A three-phase short circuit occurs in a 20 kv feeder at a distance of 1 km, 3 km, 5 km, 8 km, 10 km or 20 km from a 110/20 kv substation. What is the remaining sagged voltage Usag at the 20 kv busbar of the substation during the fault in a typical rural and urban network? Load currents are not taken into account. The impedance of the supplying 110 kv network includes no resistive part, only reactance. Which network characteristics contribute to higher remaining sagged voltage during the fault? rural urban 110 kv short circuit current I'k = 5 ka I'k = 20 ka 110/20 kv transformer S = 16 MVA, xk = 10% S = 40 MVA, xk = 12% feeder impedance z = 0.4+i0.4 Ω/km z = 0.25+i0.13 Ω/km U Sag ~ 110/20 kv fault Kuva 1. / Fig. 1. 2) Oleta, että edellisessä tehtävässä sähköasemalla onkin kaksi samanlaista päämuuntajaa ja tilanne on kuvan 2 mukainen. Kolmivaiheinen oikosulku tapahtuu naapurimuuntajan takana 1 km, 3 km, 5 km, 8 km, 10 km ja 20 km etäisyydellä sähköasemasta. Laske kiskon jännite pisteessä A terveessä keskijänniteverkossa. Suppose that in the previous exercise the substation has two main transformers and that the 3-phase short circuit occurs behind the neighbouring transformer at a distance of 1 km, 3 km, 5 km, 8 km, 10 km or 20 km from the 110/20 kv substation. Calculate the voltage seen in the substation busbar at point A in the sound medium voltage network. fault ~ 110/20 kv U Sag Kuva 2. / Fig. 2. A 3. Mitattu jännitekuoppajakauma on alla olevan kuvan ja taulukon mukainen. Muodosta taulukon arvoista kumulatiivinen jännitekuoppajakauma.

The measured voltage sag distribution is shown in the figure and table below. Please, determine the cumulative voltage sag distribution. 10 9 8 7 Amount 6 5 4 3 2 0.3s-0.5s 0.15s-0.3s 0.05s-0.15s 0-0.05s 1 0 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 Remaining voltage (%) 30-40 20-30 10-20 0-10 0-0.05s 0.05s-0.15s 0.15s-0.3s 0.3s-0.5s duration (s) jännitekuoppajakauma / voltage sag distribution Kesto / duration 5.0 Jäljellejäävä jännite / Remaining voltage (%) <90 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10 0.3s-0.5s 36.7 1.0 0.3 0.15s-0.3s 12.7 0.3 0.05s-0.15s 51.7 8.0 9.3 2.7 1.0 0.3 5.3 0.7 0-0.05s 3.3 0.7 kumulatiivinen jännitekuoppajakauma / cumulative voltage sag distribution >0.3s >0.15s >0.05s >0s Kesto / duration Jäljellejäävä jännite / Remaining voltage (%) >110 >90 >80 >70 >60 >50 >40 >30 >20 >10

S-18.3153 Sähkön jakelu ja markkinat S-18.3154 Electricity Distribution and Markets Tehtävä 1 / Task 1 Maaseutu / Rural: Syöttävä verkko / Supplying 110 kv system: S = i*110 kv / ( 3 * 5 ka) * (20/110) 2 = i 0.420 Ω Muuntaja / Transformer T = i 0.1* (20 2 kv 2 / 16 MVA) = i 2.5 Ω 3 km johtoa / 3 km feeder L = 3 km * (0.4+i0.4 Ω/km) = 1.2 + i1.2 Ω Vikaimpedanssi / Fault impedance F = 0 Ω USag = (L + F)/ (S + T +L + F) USag = 39.6% /-28.8º Kaupunki / Urban: Syöttävä verkko / Supplying 110 kv system: S = i*110 kv / ( 3 * 20 ka) * (20/110) 2 = i0.104 Ω Muuntaja / Transformer T = i 0.12* (20 2 kv 2 / 40 MVA) = i 1.2 Ω 3 km johtoa / 3 km feeder L = 3 km * (0.25+i0.13 Ω/km) = 0.75 + i0.39 Ω Vikaimpedanssi / Fault impedance F = 0 Ω USag = (L + F)/ (S + T +L + F) USag = 45.6% /-38.7º Rural Urban Distance abs(usag) arg(usag) abs(usag) arg(usag) [km] [%] [degree] [%] [degree] 0 0.0-90.0 0.0-90.0 1 16.9-38.1 19.3-52.6 3 39.5-28.8 45.6-38.7 5 53.3-22.9 60.7-29.9 8 65.5-17.4 73.1-22.1 10 70.8-15.0 78.0-18.7 15 78.9-11.1 85.1-13.5 20 83.6-8.8 88.8-10.5 30 88.6-6.2 92.6-7.3 Remaining voltage [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 Distance from the substation [km] rural urban Korkeampi jäljellejäävä jännite:1) voimakkaampi syöttävä verkko, 2) suurempi muuntaja, 3) isompi lähdön impedanssi (pienemmät poikkipinnat, viat kauempana sähköasemasta) Higher remaining voltage: 1) Stronger supplying power system, 2) larger main transformer 3) higher feeder impedance (smaller cross section of feeders, fault further away from the substation) Tehtävä 2 / Task 2

Maaseutu / Rural: Syöttävä verkko / Supplying 110 kv system: S = i*110 kv / ( 3 * 5 ka) * (20/110) 2 = i 0.420 Ω Muuntaja / Transformer T = i 0.1* (20 2 kv 2 / 16 MVA) = i 2.5 Ω 3 km johtoa / 3 km feeder L = 3 km * (0.4+i0.4 Ω/km) = 1.2 + i1.2 Ω Vikaimpedanssi / Fault impedance F = 0 Ω USag = (T + L + F)/ (S + T +L + F) USag = 90.6% /-1.73º Kaupunki / Urban: Syöttävä verkko / Supplying 110 kv system: S = i*110 kv / ( 3 * 20 ka) * (20/110) 2 Muuntaja / Transformer T = i 0.12* (20 2 kv 2 / 40 MVA) = i 1.2 Ω 3 km johtoa / 3 km feeder L = 3 km * (0.25+i0.13 Ω/km) = 0.75 + i0.39 Ω Vikaimpedanssi / Fault impedance F = 0 Ω USag = (T + L + F)/ (S + T +L + F) USag = 94.8% /-1.384 = i 0.104 Ω Korkeampi jäljellejäävä jännite:1) voimakkaampi syöttävä verkko, 2) pienempi muuntaja, 3) isompi lähdön impedanssi (pienemmät poikkipinnat, viat kauempana sähköasemasta) Higher remaining voltage: 1) Stronger supplying power system, 2) smaller main transformer 3) higher feeder impedance (smaller cross section of feeders, fault further away from the substation) Rural Urban Distance abs(usag) arg(usag) abs(usag) arg(usag) [km] [%] [degree] [%] [degree] 0 85.6 0.0 92.0 0.0 1 87.5-1.0 92.9-0.8 3 90.6-1.7 94.8-1.4 5 92.7-1.8 96.2-1.5 8 94.7-1.7 97.4-1.3 10 95.5-1.6 97.9-1.2 15 96.8-1.3 98.6-0.9 20 97.5-1.1 99.0-0.8 30 98.3-0.8 99.3-0.5 Remaining voltage [%] 100 98 96 94 92 90 88 86 84 0 10 20 30 Distance from the substation [km] rural neighbour urban neighbour

100 90 80 Remaining voltage [%] 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 Distance from the substation [km] rural urban rural neighbour urban neighbour

FAULT IN A NEIGHBOURING FEEDER VIKA NAAPURILÄHDÖLLÄ 110 kv VERKKO U 110/20 kv MUUNTAJA S T 20 kv KISKO U Sag 20 kv LÄHDÖT L F VIKA U sag S L T F L F U Usag = sähköaseman kiskon jännite vian aikana. Sähköaseman kiskon jännitteen notkahdus nähdään koko sähköaseman alueella. Mitä lähempänä sähköasemaa vika tapahtuu, sitä alempi on jäljellejäävän jännitteen arvo sähköaseman kiskossa. Ilmiö on nimeltään jännitekuoppa, jonka standardi SFS-EN 50160 määrittelee: Jännitteen äkillinen aleneminen välille 1%...90% nimellisestä sekä palautuminen lyhyen ajan kuluttua. Jännitekuopan kesto on tavallisesti 10 millisekunnista 1 minuuttiin. Usag = voltage of the substation busbar during the short circuit fault. This voltage is experienced all over the substation area. The closer to the substation the fault occurs, the lower is the remaining voltage on the substation busbar. This phenomenon is called a voltage sag (dip). Standard EN 50160 defines a voltage sag as: A sudden reduction of the supply voltage to a value between 1%...90% of the nominal voltage followed by a voltage recovery after a short period of time. Typically the duration of the voltage sag is between 10ms and 1 minute.

FAULT IN A NEIGHBOURING MEDIUM VOLTAGE NETWORK VIKA NAAPURIMUUNTAJAN TAKANA 110 kv VERKKO U S 110/20 kv MUUNTAJA 20 kv KISKO U Sag T L VIKA F 20 kv LÄHDÖT U sag S T T L L F F U Kun vika tapahtuu naapurimuuntajan takana, yhteinen piste PCC = point of common coupling onkin asiakasta syöttävän muuntajan yläjännitepuolella. Näin ollen vakavatkaan viat naapurimuuntajan takana eivät pysty vakavasti pudottamaan jännitettä PCC:ssä. When a fault occurrs behind the neighbouring main transformer, the PCC = point of common coupling is on the high voltage side of the main transformer. Thus, not even the most serious faults occurring in the neighbouring medium voltage distribution system are able to cause serious voltage sags.

3. Lähtödata / Input data: Jännitekuoppajakauma / voltage sag distribution Kesto / duration 5.0 Jäljellejäävä jännite / Remaining voltage (%) >90 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10 0.3s-0.5s 36.7 1.0 0.3 0.15s-0.3s 12.7 0.3 0.05s-0.15s 51.7 8.0 9.3 2.7 1.0 0.3 5.3 0.7 0-0.05s 3.3 0.7 Kumulatiivinen jännitekuoppajakauma / Cumulative voltage sag distribution Kumulatiivinen jännitekuoppajakauma / cumulative voltage sag distribution Kesto / duration <1s 5.0 Jäljellejäävä jännite / Remaining voltage (%) <110 <90 <80 <70 <60 >50 >40 >30 >20 >10 <0.5s 43.0 1.3 0.3 <0.3s 56.0 1.7 0.3 <0.15s 135.0 29.0 19.7 10.0 7.3 6.3 6.0 0.7 <0.05s 139.0 29.7 19.7 10.0 7.3 6.3 6.0 0.7 30 25 20 Amount 15 10 5 >0.3s >0.15s >0.05s >0s 0 >90 >80 >70 >60 >50 remaining voltage (%) >40 >30 >20 >10 >0s >0.05s >0.15s >0.3s duration (s)