Please use this identifier to cite or link to this item:
Title: Μελέτη βηματικών τάσεων και τάσεων επαφής σε πάρκο ανεμογεννητριών λόγω πλήγματος κεραυνού και/ή εμφάνισης σφάλματος
Other Titles: Study of step and contact voltages in wind turbine park due to lightning strikes and / or ather errors
Authors: Κρεμπενιός, Δημήτριος
Keywords: Κεραυνοί
Keywords (translated): Ligthning strikes
Wind turbines
Abstract: Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής είναι η μελέτη των βηματικών τάσεων καθώς και των τάσεων επαφής που αναπτύσσονται σε ένα αιολικό πάρκο με πέντε ανεμογεννήτριες όταν σημειώνονται κεραυνικά πλήγματα ή άλλα ηλεκτρικά σφάλματα. Το πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για την εξομοίωση είναι το ATP-EMTP (ElectroMagnetic Transients Program), το οποίο είναι το πιο διαδεδομένο στην ψηφιακή εξομοίωση μεταβατικών ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων. Η προσέγγιση που χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση του συστήματος γείωσης είναι η κυκλωματική, κατά την οποία τα ηλεκτρόδια γείωσης αναπαρίστανται μέσω ισοδύναμων π-RLC κατανεμημένων τμημάτων. Η επιλογή του μοντέλου της κυκλωματικής προσέγγισης έγινε λόγω της απλότητας στο υπολογισμό των τιμών των στοιχείων, της ακρίβειας των Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μία σύντομη αναφορά στις ανανεώσιμες ή αλλιώς πράσινες μορφές ενέργειας με μία πιο εκτενή αναφορά στην αιολική ενέργεια και τα μέσα με τα οποία την εκμεταλλευόμαστε δηλαδή τις ανεμογεννήτριες Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται το φαινόμενο του κεραυνού και γίνεται μία ανάλυση των χαρακτηριστικών του αλλά και των επιπτώσεων του Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα είδη των γειώσεων και στις μεθόδους υπολογισμού των παραμέτρων τους Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα διάφορα μοντέλα εξομοίωσης ενός συστήματος γείωσης και γίνεται αναλυτική περιγραφή του κυκλωματικού μοντέλου βάσει του οποίου γίνεται η προσομοίωση στη συγκεκριμένη εργασία Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το φαινόμενο του ιονισμού του εδάφους, οι μηχανισμοί διάσπασης του, καθώς και τα διάφορα μοντέλα που προτείνονται για την περιγραφή του. Στο έκτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην επικινδυνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος και στις μεθόδους υπολογισμού τόσο των βηματικών όσο και των τάσεων επαφής για τον άνθρωπο Στο έβδομο κεφάλαιο, περιγράφεται το σύστημα γείωσης που μελετήθηκε καθώς και γίνεται υπολογισμός των παραμέτρων για το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε στη προσομοίωση. Στο όγδοο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και τα συμπεράσματα που προέκυψαν
Abstract (translated): The needs of the modern world for more and cleaner electricity combined with the reduction of available conventional pollutant fuels lead to the ever increasing exploitation of renewable energies (eg wind, solar). Wind energy along with solar have the highest growth rate in the world. Wind turbines, however, are often installed in places where they are vulnerable to lightning strikes, making it necessary to install a grounding system and study the level of safety which is provided to the equipment and the human being. The purpose of this diploma thesis is to study the step voltage as well as the touch voltage in a wind park of five wind turbines when lightning strikes or other electrical faults happen. The program used for simulation is the ATP-EMTP (ElectroMagnetic Transients Program), which is the most widespread in digital equation of transient electromagnetic phenomena. The approach used for modeling the grounding system is the circuitry in which the ground electrodes are represented by equivalent p-RLC distributed segments. The choice of the Circular Approach model was based on the simplicity of calculating the values of the data, the accuracy of the results and the possibility of including the phenomenon of soil ionization in the simulation. More specifically In the first chapter there is a brief reference to renewable or otherwise green forms of energy with a more extensive reference to wind energy and the means by which we use wind turbines The second chapter presents the phenomenon of lightning strike and analyzes its characteristics and its effects In the third chapter, reference is made to the kinds of earthing and to the methods of calculating their parameters In the fourth chapter different simulation models of grounding system are being presented and along with a detailed description of the circuit model based on which the simulation is made in the specific project The fifth chapter presents the phenomenon of soil ionization, the mechanisms of its degradation, and the various models proposed for its description. In the sixth chapter, reference is made to the hazard of electricity and the methods of calculating both the step and the human contact voltage. The seventh chapter describes the grounding of the system under consideration as well as calculation of the parameters is being made for the model used in the model. In the eighth chapter are presented the results of the simulations and the conclusions that have emerged
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογιστών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Diplomatiki.pdf4.15 MBAdobe PDFView/Open

This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons