Μελέτη δικτύου μέσης τάσης : εξομοίωση σφαλμάτων από κεραυνούς
Loading...
Date
2025-02-10
Authors
Κατέβας, Ιωάννης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Το αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της μεταβατικής συμπεριφοράς εναέριου δικτύου μέσης τάσης με στύλους από οπλισμένο σκυρόδεμα το οποίο υποβάλλεται σε ένα μόνο ή δύο διαδοχικά κεραυνικά πλήγματα σε μία εκ των τριών φάσεων του δικτύου. Το δίκτυο προς μελέτη μοντελοποιήθηκε μέσω του λογισμικού ATPDraw. Το δίκτυο αποτελείται από μία εναέρια γραμμή μέσης τάσης 20 kV, στηριζόμενη σε 20 τσιμεντένιους στύλους ανά 100m. Συνοπτικά, τα κύρια ζητήματα που εξετάστηκαν ήταν: τα χαρακτηριστικά και οι παράμετροι μοντελοποιήσης των κεραυνικών πληγμάτων, των μονωτήρων και των άλλων στοιχείων του δικτύου, η διεξαγωγή σεναρίων δομικών μέσω προσομοίωσης με το λογισμικό ATPDraw, η καταγραφή και ανάλυση των αποτελεσμάτων για τις υπερτάσεις και το χρόνο αποκατάστασης του δικτύου σε διάφορα σημεία του και η εξαγωγή συμπερασμάτων για τις επίδραση των κεραυνικών πληγμάτων.
Στο 1ο Κεφάλαιο παρουσιάζεται το φαινόμενο του κεραυνού. Γίνεται λεπτομερής ανάλυση της διαδικασίας δημιουργίας του. Επίσης γίνεται βασισμένη στη βιβλιογραφία ανάλυση των κατηγοριών και ακολουθιών των κεραυνικών πληγμάτων ανάλογα με τα χαρακτηριστικά τους μεγέθη και παρατίθενται οι μαθηματικές εκφράσεις που τα διέπουν στις οποίες βασίζεται η μοντελοποίησή τους στο λογισμικό προσομοίωσης στο 5ο Κεφάλαιο.
Το 2ο Κεφάλαιο αφορά τους μονωτήρες στήριξης εναέριων γραμμών μεταφοράς. Παρουσιάζεται η διαδικασία διάσπασης του αέρα μεταξύ των άκρων των μονωτήρων και η διαδικασία που οδηγεί στην υπερπήδηση ή διάτρησή τους. Επίσης γίνεται αναλυτική παρουσίαση των μεθόδων που έχουν κατά καιρούς προταθεί για τη μαθηματική μοντελοποίησή της διαδικασίας υπερπήδησης μονωτήρων. Οι μέθοδοι αυτοί χρησιμοποιούνται για την μοντελοποίηση των μονωτήρων στο λογισμικό προσομοίωσης στο 5ο Κεφάλαιο.
Στο 3ο Κεφάλαιο γίνεται επιλογή του στύλου στήριξης, της διάταξης του εναερίου δικτύου και των αγωγών του. Για αυτά γίνεται ανάλυση του τρόπου μοντελοποίησης των χαρακτηριστικών τους. Παρατίθεται ο υπολογισμός των ωμικών, χωρητικών και επαγωγικών αντιστάσεων και άλλων παραμέτρων που χαρακτηρίζουν ηλεκτρικά τους στύλους στήριξης από οπλισμένο σκυρόδεμα καθώς και ο υπολογισμός των γεωμετρικών και ηλεκτρικών παραμέτρων της εναέριας γραμμής. Οι υπολογισμοί αυτοί χρησιμοποιούνται στο 5ο Κεφάλαιο.
Στο 4ο Κεφάλαιο γίνεται αναλυτική μοντελοποίηση των κεραυνικών πληγμάτων και των μονωτήρων στο λογισμικό ATPDraw. Δημιουργείται μοντέλο κεραυνικών πληγμάτων που περιλαμβάνει διαδοχικά κεραυνικά πλήγματα και πραγματοποιούνται δοκιμές του. Επίσης, μετά από εκτενή ανάλυση των μοντέλων μονωτήρων από την βιβλιογραφία, γίνονται προσαρμογές τους, προτάσεις βελτιώσεων και αναλυτικές δοκιμές τους συνδυαστικά με τα μοντέλα κευρανικών πληγμάτων. Τα μοντέλα που δημιουργούνται εδώ χρησιμοποιούνται στο 5ο Κεφάλαιο.
Στο 5ο Κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη γενική αναφορά στο λογισμικό ATPDraw. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα στοιχεία που επιλέχθηκαν να απαρτίσουν το τελικό προς μελέτη δίκτυο και εξηγείται ο τρόπος της μοντελοποίησης και η επιλογή των παραμέτρων τους. Επίσης εδώ παρουσιάζεται η συνολική τελική διάταξη της προσομοίωσης. Η διάταξη αυτή χρησιμοποιείται για τις δοκιμές στο 6ο Κεφάλαιο.
Στο 6ο Κεφάλαιο ξεκινά με την παρουσίαση των σεναρίων των δοκιμών τα οποία συνοπτικά περιλαμβάνουν ένα ή δύο διαδοχικά κεραυνικά πλήγματα σε κάθε μία από τις τρεις φάσεις δικτύου μέσης τάσης 20 kV. Στη συνέχεια παρουσιάζονται αναλυτικά τα αποτελέσματα των δοκιμών και καταγράφονται δεδομένα για το χρόνο αποκατάστασης έως την κανονική λειτουργία και των υπερτάσεων ανά φάση σε διαφορετικά σημεία του δικτύου.
Στο 7ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα δεδομένα των αποτελεσμάτων των δοκιμών που έγιναν στο 6ο Κεφάλαιο. Στη συνέχεια γίνεται σχολιασμός και προσπάθεια ερμηνείας των αποτελεσμάτων των δοκιμών και εξάγονται συμπεράσματα για παραμέτρους όπως ο χρόνος αποκατάστασης του δικτύου, η επίδραση των πληγμάτων ανά φάση, η επίδραση των πρώτων και ακόλουθων πληγμάτων κλπ.
Η εργασία ολοκληρώνεται με τη Βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε και Παράρτημα στο οποίο παρατίθενται τα αποτελέσματα των δοκιμών.
Description
Keywords
Δίκτυα μέσης τάσης, Κεραυνικά πλήγματα