Ανάλυση σφαλμάτων σε γραμμές διανομής μέσης τάσης του νομού Ιωαννίνων από κεραυνικά πλήγματα
Loading...
Date
2021-06-28
Authors
Κόρνιας, Γεώργιος Χρυσοβαλάντης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα εξεταστεί η συμπεριφορά των γραμμών διανομής
μέσης τάσης, όταν αυτές πλήττονται από κεραυνούς.
Ο κεραυνός αποτελεί ένα φυσικό φαινόμενο που έχει σοβαρές συνέπειες για την ασφάλεια
των ανθρώπων, των κτιρίων και των ηλεκτρικών δικτύων και εγκαταστάσεων. Η
συγκεκριμένη διπλωματική περιορίζεται στις συνέπειες των κεραυνικών πληγμάτων στις
ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και συγκεκριμένα στις γραμμές διανομής. Όταν μια γραμμή
διανομής πλήττεται άμεσα ή έμμεσα από έναν κεραυνό, τότε εμφανίζονται σφάλματα στο
δίκτυο υπό την μορφή υπερτάσεων. Μάλιστα, αυτές οι υπερτάσεις μπορεί να είναι τόσο
ισχυρές που να διασπάσουν την κρουστική τάση αντοχής της μόνωσης του δικτύου
προκαλώντας σοβαρές ακόμα και ανεπανόρθωτες ζημιές στον εξοπλισμό του.
Για να εκτιμηθεί η συμπεριφορά των εναέριων γραμμών διανομής μέσης τάσης, υπάρχουν
αρκετά προσεγγιστικά μοντέλα. Για αυτά τα μοντέλα, λαμβάνονται υπόψιν η πυκνότητα των
κεραυνών Ng σε συγκεκριμένη περιοχή του εδάφους, ο αριθμός των άμεσων πληγμάτων που
δέχεται η γραμμή, ο αριθμός των βραχυκυκλωμάτων της γραμμής από επαγόμενες
υπερτάσεις κ.ά. Για να γίνει καλή προσέγγιση της συμπεριφοράς της γραμμής
χρησιμοποιούνται ισοκεραυνικοί χάρτες, που δίνουν πληροφορίες σχετικά με τις ημέρες
καταιγίδας σε κάποια περιοχή ανά έτος.
Στο πρώτο κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας παρουσιάζονται τα βασικά στοιχεία από τα
οποία αποτελείται το δίκτυο διανομής και οι γραμμές μέσης τάσης. Η παρουσίαση της δομής,
των τμημάτων και του εξοπλισμού των δικτύων διανομής περιορίζεται στα εναέρια δίκτυα,
ενώ γίνεται και μια μικρή αναφορά στα υπόγεια δίκτυα διανομής μέσης τάσης.
Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται οι υπερτάσεις που αναπτύσσονται στα δίκτυα
διανομής. Δίνεται περισσότερη έμφαση στους μηχανισμούς δημιουργίας υπερτάσεων από
κεραυνούς. Ακόμη, παρουσιάζονται οι διατάξεις και τα μέσα προστασίας που
χρησιμοποιούνται στους σταθμούς διανομής για την εξασφάλιση της ομαλής λειτουργίας
του δικτύου.
8
Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το φαινόμενο του κεραυνού. Δίνονται οι βασικοί ορισμοί
και τα βασικά χαρακτηριστικά του και περιγράφεται ο τρόπος μοντελοποίησής του.
Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η οδηγία της IEEE για την συμπεριφορά των
εναέριων γραμμών διανομής μέσης τάσης έναντι κεραυνικών πληγμάτων. Στην αρχή δίνονται
βασικοί ορισμοί των εννοιών και των μεγεθών που θα αναλυθούν στο συγκεκριμένο
κεφάλαιο. Εξετάζεται η συμπεριφορά των γραμμών σε περίπτωση άμεσων και έμμεσων
κεραυνικών πληγμάτων και αναλύονται οι παράγοντες που την επηρεάζουν. Ακόμη,
προσδιορίζεται το επίπεδο μόνωσης (CFO) των γραμμών και εξετάζεται η εξάρτησή του από
τα τεχνικά χαρακτηριστικά της γραμμής. Προς το τέλος του κεφαλαίου γίνεται αναφορά στην
προστασία των γραμμών διανομής με αλεξικέραυνα και αγωγούς προστασίας.
Στο πέμπτο κεφάλαιο αναλύονται τα σφάλματα που προκλήθηκαν από κεραυνούς στο δίκτυο
μέσης τάσης του νομού Ιωαννίνων κατά τα έτη 2015 έως 2019. Υπολογίζεται αναλυτικά ο
θεωρητικός αριθμός των βραχυκυκλωμάτων με βάση την οδηγία της IEEE και συγκρίνεται με
τον αριθμό των καταγεγραμμένων βραχυκυκλωμάτων που έχουν καταγραφεί από τη ΔΕΗ για
την περιοχή των Ιωαννίνων.
Κατά τη σύγκριση του αριθμού των θεωρητικών σφαλμάτων με τα καταγεγραμμένα,
προκύπτει μια απόκλιση. Ο αριθμός των θεωρητικών σφαλμάτων φαίνεται να είναι
μεγαλύτερος από το μέσο όρο των καταγεγραμμένων. Η απόκλιση αυτή οφείλεται στον
προσεγγιστικό χαρακτήρα του μοντέλου που χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση των ετήσιων
σφαλμάτων, στη διαφορετική κεραυνική δραστηριότητα στη διάρκεια των ετών 2015-2019
και στην ανθρώπινη παρατηρητικότητα και καταγραφή των σφαλμάτων.
Description
Keywords
Μέση τάση, Κεραυνικά πλήγματα