Επαγόμενες τάσεις σε αγωγούς φυσικού αερίου από παρακείμενες γραμμές μέσης τάσης
Loading...
Date
2024-01-12
Authors
Χαντζοπούλου, Νίκη-Αθανασία
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών, στο πλαίσιο της μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας της φοιτήτριας Νίκης-Αθανασίας Χαντζοπούλου στο Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών με αντικείμενο την «Κατανεμημένη Πράσινη Ηλεκτρική Ενέργεια και τις προηγμένες δικτυακές υποδομές για τη διαχείριση και την οικονομία της», υπό την επίβλεψη του καθηγητή κ. Α. Αλεξανδρίδη, καθώς και τη συνδρομή της καθηγήτριας κα. Ε. Πυργιώτη. Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη των επαγόμενων τάσεων σε αγωγούς φυσικού αερίου από παρακείμενες γραμμές μέσης τάσης, σε μόνιμη και μεταβατική κατάσταση λειτουργίας του συστήματος, μέσω της προσομοίωσης του συστήματος στο πρόγραμμα ATP.
Στο Κεφάλαιο 1, παρουσιάζονται τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, δίνοντας έμφαση στη δομή του συστήματος στην Ελλάδα από την παραγωγή έως και τη διανομή της στους καταναλωτές. Επιπλέον, παρουσιάζονται οι διαχειριστές του εκάστοτε τμήματος του δικτύου και ο εποπτεύων φορέας αυτών.
Στο Κεφάλαιο 2, αναλύεται το δίκτυο διανομής και παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά των κυριότερων στοιχείων αυτού. Έμφαση δίνεται στις γραμμές μέσης τάσης τόσο στα ηλεκτρικά όσο και στα τεχνικά χαρακτηριστικά τους. Επίσης, παρουσιάζονται οι διάφοροι τύποι στύλων που χρησιμοποιούνται στο ελληνικό δίκτυο διανομής, ενώ γίνεται αναφορά στη γείωση των στύλων και στους μονωτήρες στήριξης των αγωγών.
Στο Κεφάλαιο 3, περιγράφονται οι σύγχρονοι αγωγοί μεταφοράς αγαθών, εμβαθύνοντας στους αγωγούς μεταφοράς φυσικού αερίου. Με κύριο στόχο την παρουσίαση της αλληλεπίδρασης μιας γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας και ενός παρακείμενου αγωγού αγαθών, στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται οι τρόποι με τους οποίους η γραμμή ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να δημιουργήσει τάσεις στον αγωγό αγαθών είτε κατά την κανονική λειτουργία της είτε κατά την εμφάνιση κάποιας διαταραχής σε αυτή, όπως είναι το κεραυνικό πλήγμα. Για το λόγο αυτό δίνεται και μια σύντομη περιγραφή του φαινομένου του κεραυνού και των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών αυτού.
Στο Κεφάλαιο 4, αναπτύσσεται σταδιακά το υπό μελέτη σύστημα, στο πρόγραμμα ATP, μέσω μοντέλων εξομοίωσης των κυριότερων στοιχείων του συστήματος γραμμής μέσης τάσης και αγωγού αγαθών. Αξιοποιώντας μεθοδολογίες από τη διεθνή βιβλιογραφία αλλά και τεχνικά χαρακτηριστικά, αναπτύσσονται μοντέλα για τη γραμμή μέσης τάσης και τους μονωτήρες, ενώ προτείνεται ένα νέο μοντέλο τσιμεντένιου στύλου ως προς τα τεχνικά χαρακτηριστικά του, λαμβάνοντας υπόψη τους βραχίονες στήριξης των μονωτήρων και τη δομή του στύλου. Επιπλέον, μελετάται η γείωση των στύλων και οι εμπεδήσεις προσαρμογής στα άκρα της γραμμής. Για την ολοκλήρωση του μοντέλου του συστήματος, παραμετροποιούνται τα μοντέλα της τριφασικής πηγής, του αγωγού αγαθών και της πηγής που εξομοιώνει το κεραυνικό πλήγμα, αναπτύσσοντας ένα πλήρες μοντέλο του συστήματος για τη μελέτη μόνιμης και μεταβατικής κατάστασης.
Τέλος, στο Κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του συστήματος σε μόνιμη και μεταβατική κατάσταση λειτουργίας. Σε κάθε περίπτωση τα αποτελέσματα δίνονται συγκριτικά μεταξύ των διαφόρων τμημάτων της γραμμής και του αγωγού. Παράλληλα, διερευνάται η επίδραση της γείωσης του αγωγού αγαθών και η ελάχιστη οριζόντια απόσταση γραμμής και αγωγού κατά τη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας. Για τη μεταβατική κατάσταση λειτουργίας και τη μελέτη της επίδρασης του κεραυνικού πλήγματος στο σύστημα, παρουσιάζονται οι τάσεις και τα ρεύματα στα κυριότερα τμήματα του συστήματος, ενώ η μελέτη πραγματοποιείται για αγείωτο και γειωμένο αγωγό αγαθών. Και σε αυτήν την περίπτωση διερευνάται η ελάχιστη επιτρεπόμενη οριζόντια απόσταση γραμμής και αγωγού, με στόχο τη μείωση του πλάτους των επαγόμενων τάσεων στον αγωγό για την προστασία του εξοπλισμού αλλά και όσων δύναται να έρθουν σε επαφή με αγώγιμα τμήματα του αγωγού. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται παρουσιάζοντας τα συμπεράσματα της εργασίας αλλά και πιθανές ερευνητικές προεκτάσεις.
Description
Keywords
Συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, Διανομή ηλεκτρικής ενέργειας, Γραμμές διανομής, Μέση τάση, Στύλοι, Γείωση στύλων, Μονωτήρες, Αγωγοί μεταφοράς αγαθών, Επαγόμενες τάσεις σε αγωγό αγαθών, Πρόγραμμα ATP