VILLAMOS ENERGETIKA Vizsgakérdések (BSc tavaszi félév)

Átírás

1 1 VILLAMOS ENERGETIKA Vizsgaérdése (BSc tavaszi félév) 1. Isertesse a villaoseergia-hálózat feladatr szeriti felosztását a jellegzetes feszültségsziteet és az azohoz tartozó átvihető teljesítéye agyságredjét 2. Értelezze táblázatosa sszefoglalva a hatásos és eddőteljesítéy előjelét geerátoros és fogyasztói pozitív iráyredszerbe! 3. Adja eg a hárofázisú szietrius sszetevő ódszerée: a) T traszforációs átrixát az a forgató vetor alapjá b) a fáziseyisége és a szietrius sszetevő ztti apcsolatot, c) a szietrius sszetevő és a fáziseyisége ztti apcsolatot, d) a fázis ipedacia és a szietrius sszetevő ipedacia átrixo ztti apcsolatot (a T átrix felhaszálásával). 4. A szietrius sszetevő ódszerét alalazza! a) Fazorábrá szeléltesse a pozitív, a egatív és a zérus sorredű sszetevő által épviselt fáziseyiségeet. b) Adja eg az I a = 100 A 90 és I b = I c = 0 áraredszer pozitív-, egatív és zérus sorredű sszetevőie fazorát. c) Határozza eg aa az aszietrius feszültségredszere a fázisfeszültségeit, elye az alább egadotta a szietrius sszetevői: U 1 = 100 V U 2 = 0 U 0 = V 5. Száraztassa le a szietrius sszetevő ódszerée felhaszálásával a étfázisú fldzárlat száítására szolgáló odellt (a sorredi hálózato apcsolódását). 6. Száraztassa le a szietrius sszetevő ódszerée felhaszálásával az egyfázisú fldzárlat száítására szolgáló odellt (a sorredi hálózato apcsolódását)!

2 2 7. Adja eg az alábbi, egyvoalas séával adott hálózat pozitív sorredű hálózatát! 8. Rajzolja fel az alábbi hálózat zérus-sorredű hálózatát! 9. Száítsa i az ábra szeriti hálózatra és hibára a) a zárlati ára értéét az a, b és c fázisba hibahely feszültség szitjé; b) a zárlati ára értéét az a, b és c fázisba viszoylagos egységbe.

3 3 10. Adja eg aa a szietriusa teitett - hárofázisú távvezetée a zérus, pozitív és egatív sorredű ipedaciáját, aelye - a fázis-fld ipedaciája: = 0,15 + j 0,6 oh/, - - a fáziso ztti fldvisszavezetéses lcss ipedaciája: = 0,05+ j 0,3 oh/. 11. Az alábbiaba adott háro ülbző típusú fázis-ipedacia átrix. Tipus: Fázis ipedacia átrix: Sorredi ipedacia átrix (jellegét): (1) (2) (3) p p a) Adja eg, hogy elyi fázis ipedacia átrox szietrius, cilius vagy szietrius és cilius. b) Az előészített átrixoba tűtesse fel jellegre a szietrius sszetevő átrixo eleeit. Mutasso rá az egyes elee esetleges egyelőségére. 12. Adja eg egy vezető-fld hurora váltaozó ára eseté: a) A fldbe az áraeloszlás iőségi épét. b) A Carso-Cle helyettesítés szeriti visszavezető cső paraétereie (R f = 0,00099f, D f 659 ) értelezését és értéét, ha a frevecia 50 Hz, a f fld fajlagos elleállása 50 c) A vezető-fldvisszavezetés huro-ipedacia értéét, ha a vezető elleállása 0,1 /, sugara 6,59,

4 4 13. Határozza a eg a fldvisszavezetés Carso-Cle (egyeértéű csővel való) helyettesítése alapjá: a) a visszavezetést helyettesítő cső R f és D f értéeit (R f = 0,00099f, D f 659 ) a vetező 4 esetre: f a fajlagos talajelleállás: 50 és 5000 oh., az f frevecia: 50 és 5000 Hz, b) az a) pot szeriti viszoyora azt a vezetée ztti legagyobb távolságot, aelyre a helyettesítés legfeljebb 5% hibával alalazható (Carso-Cle helyettesítés érvéyes). 14. A vezetéredszere fldvisszavezetéses ipedaciájáa száítására a Carso-Cle zelítéssel eghatározott egyeértéű cső és a oplex türzés ódszere haszálatos. a) Vázlatrajzo szeléltesse a ét ódszerbe alalazott paraétereet és adatoat (a b pot szerit haszált jellése felhaszálásával). (, R f = 0,00099f, D e 659, f _ 1 j45 p e ) b) Határozza eg 100 fajlagos talajelleállás eseté, a vetező elredezésű i és j jelű vezető ztti fldvisszavezetéses lcss ipedaciát: fldfeletti agasságo: h i = 15, h j = 5, lcss vízszites távolság: a ij = 50. (A Carso-Cle ódszerről aor térje át a oplex türzés ódszerre ha azt az alalazhatóságra voatozó feltétel (d ij >0,135 D f ) egveteli.) 15. Jelleezze a fazorábra alapjá egy I = I w + j I áraal terhelt = R + jx soros ipedaciával jellezett távvezeté esetére a oplex feszültségesést, valait aa hossz- és eresztiráyú sszetevőit. Milye apcsolat va az átvitt hatásos és eddő teljesítéy, valait a feszültségesés opoese ztt? 16. Száítsa i az alábbi végtele hálózat távvezeté fogyasztó átviteli hálózat eseté a távvezeté feszültségesést V-ba és viszoylagos egységbe (alapeyisége a fogyasztó évleges értéei)!

5 5 17. Adja eg a 120/22 V évleges feszültségű, 40 MVA évleges teljesítéyű, 10 % feszültségesésű (droppú) traszforátor egyfázisú helyettesítő apcsolását a helyettesítő reatacia értéée feltütetésével (Oh-ba)! Határozza eg a) a traszforátor évleges áraait, b) a traszforátor saját rvidzárlati teljesítéyét. 18. Egy hárofázisú fogyasztó évleges feszültsége 10 V, évleges teljesítéye 4 MVA, teljesítéytéyezője cos= 0,8 (idutív). a) Száítsa i a fogyasztó: hatásos és eddő teljesítéyét, a hálózatból felvett áraát, b) Rajzolja fel a soros is és st helyettesítő apcsolását az elee értéée feltetésével. 19. Egy 120 V-os gyűjtősí hárofázisú zárlati teljesítéye 4000 MVA. a) Száítsa i a hárofázisú rvidzárlati áraát. b) Adja eg a gyűjtősíre tápláló hálózat egyfázisú helyettesítő apcsolását és helyettesítő elee értéée feltütetésével. 20. Értelezze a végtele hálózat fogalát, fiziai tartalát, adja eg a pozitív sorredű helyettesítését! A vázoljo fel egy olya gyaorlati helyzetet, aior a hálózati csatlaozási pot végtele hálózata teithető. 21. Egy 400 V évleges feszültségű, 50 Hz-e üzeelő veszteségetese teithető távvezeté paraéterei: soros reatacia: x L = 0,28 /, st (apacitív) reatacia: x C = 0,4 M, vezetéhossz: l = 100. Száítsa i a) a vezeté hulláelleállását, b) a vezeté terészetes teljesítéyét. c) Milye apcsolat va a terészetes teljesítéy átviteleor az átvitt hatásos és eddő teljesítéye ztt? 22. Egy 10,5 V évleges feszültségű, 100 MVA évleges teljesítéyű és X d = 200% reataciájú geerátorra adja eg: a) az egyfázisú, pozitív sorredű helyettesítő apcsolását a helyettesítő reatacia értéée feltütetésével (), b) a geerátor évleges áraát. 23. Adja eg a = jx soros ipedaciával jellezett vezetére, adottaa végpoti feszültsége eseté: a) az S és R végpotora a hatásos és a eddő teljesítéy sszefüggéseet, b) a sziro-stabilitás orlátját, c) hogya tudja befolyásoli a eddőteljesítéy-áralást.

6 6 24. Egy X = 0,15 v.e. agyságú soros reataciával jellezett vezetée a végpoti feszültsége U S = 1,05 v.e. és U R = 0,95 v.e., az S R iráyú hatásos teljesítéy 1,2 v.e. Száítsa i végpotjai a eddőteljesítéy értéeet v.e.-be és adja eg azo iráyát (értelezze azo jellegét). 25. Adja eg a = jx soros ipedaciával jellezett vezetére, adottaa teitett végpoti feszültsége eseté: a) az S és R végpotora a oplex teljesítéy sszefüggéseet (fazoros forába), b) az S és R végpoto a oplex teljesítéyét szeléltető rdiagraot egy adott teljesítéy-átviteli esetre voatozó sszetartozó teljesítéye feltütetésével. 26. A = jx soros ipedaciával jellezett vezetére, adottaa teitett végpoti feszültsége eseté: a) Adja eg az S és R végpotora a eddő teljesítéy ifejezését. b) Mi a feltétele a eddő teljesítéy áralási iráya egfordulásáa az S és R végpotora? c) Adja eg és ábrázolja hatásos teljesítéy-terhelési szg apcsolatra voatozó sszefüggést. Eze jellje be a statius állapotba stabil üzei tartoáyt. 27. Egy villaoseergia-redszerbe a hatásos (P) teljesítéye egyesúlya általáos érvéyű. a) Adja eg a diaius eergetiai egyesúly ateatiai leírását! b) Értelezze a (fitív) redszerfreveciát! c) Miért ell folyaatosa szabályozi az erőűve hatásos teljesítéyét? 28. Egy villaoseergia-redszerbe a eddő (Q) teljesítéye egyesúlya általáos érvéyű. a) Adja eg a eddőteljesítéye egyesúlyáa ateatiai leírását! b) Értelezze egy távvezeté terészetes teljesítéyét! c) Miért szüséges a folyaatos feszültségszabályozás? 29. A fogyasztói teljesítéyfelvétel (P és Q) függ a feszültségtől és a freveciától. a) Adja eg ee ateatiai leírását (az érzéeységi téyező alapjá) a hatásos (P) teljesítéyre! b) Mutasso be egy egyszerű, fiziai árari példát! c) Határozza eg (levezetéssel) a freveciaváltozás ifejezését, ha változi a fogyasztói teljesítéy, de az erőűveet e szabályozzu! 30. A fogyasztói teljesítéyfelvétel (P és Q) függ a feszültségtől és a freveciától. a) Adja eg ee ateatiai leírását a eddő (Q) teljesítéyre! b) Mutasso be egy egyszerű, fiziai árari példát! c) Miért szüséges a folyaatos feszültségszabályozás?

7 7 31. A freveciatartásba fotos szerepe va a turbia (echaiai) teljesítéy P(f) araterisztiájáa és az ú. szeuder szabályozása. a) Ábrá adja eg a freveciára érzéetle (a1) ill. a freveciaváltozásra szabályozással válaszoló (a2) idealizált P(f) araterisztiáat! b) Értelezze a statizus fogalát és a szabályozás MW/Hz eredeségét a araterisztia alapjá! c) Mutassa eg a prier- ill. szeuder-szabályozás elvi űdését az a2 araterisztiához! 32. A teljesítéy-átvitele statius stabilitási orlátja is va. a) Egyszerű példá értelezze a feszültségstabilitást X idutív reataciá trtéő átvitelhez és levezetéssel határozza eg az átvihető P ax teljesítéyt! b) Adja eg a feszültségstabilitás általáos feltételét, ha P F e függ az U- tól! c) Mutasso egyszerű árari példát az istabilitás ialaulására. 33. A teljesítéy-átvitele statius stabilitási orlátja is va. a) Egyszerű példá értelezze a szirostabilitást X idutív reataciá trtéő átvitelhez és levezetéssel határozza eg az átvihető P ax teljesítéyt! b) Adja eg a statius szirostabilitás általáos feltételét! c) Fazorábrá utassa eg a feszültségszabályozás eddőteljesítéyigéy vozatát! 34. Egy P F0 = MW fogyasztású redszer 50 Hz freveciá üzeel, a fogyasztó feltételezett a freveciaérzéeységi téyezője pf = 1 és az erőűvebe frevecia érzéetle prier turbiaszabályozóat feltételezü. A fogyasztói teljesítéy 150 MW-tal trtéő veedésée hatására hogya változi eg a frevecia, ha e trtéi szabályozás? Ábra segítségével illusztrálja a uapot változást! 35. Adja eg a villaoseergia-redszerbe hirtele fellépő teljesítéytbblete a redszer gépei (erőűvei) ztti eloszlásáa lépéseit. Adja eg az egyes lépése sorá az eloszlást eghatározó jeleségre voatozó alapsszefüggéseet. 36. Adja eg isfreveciás ágeses erőtér eseté: a) Szeléltesse B ágeses idució által oozott testára iduálásáa echaizusát, valait a B és az iduált testára-sűrűség ztti apcsolat sszefüggést. b) Adja eg az alábbi egészségi határértéet a laosságra és foglalozási rre: testára-sűrűség alapvető orlátai (basic restrictios) a B idució hivatozási szitjei (referece levels).