Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/10575
Title: Μελέτη γείωσης ανεμογεννήτριας
Other Titles: Lightning protection of wind farm
Authors: Στασινός, Ιάσων
Keywords: Γείωση
Ανεμογεννήτριες
Κεραυνικά πλήγματα
Keywords (translated): Grounding
Wind turbines
Lightning strikes
Abstract: Η μελέτη της γείωσης ενός αιολικού πάρκου αποτελεί ένα πολυσύνθετο πρόβλημα λόγω της τοποθέτησης των ανεμογεννητριών σε σημεία που είναι ευάλωτα σε κεραυνικά πλήγματα. Για την αντιμετώπιση όλων των ιδιαιτεροτήτων που εμφανίζονται έχουν διεξαχθεί έρευνες για την προστασία των ανεμογεννητριών. Στην παρούσα εργασία θα εξετάσουμε τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται καθώς και μια συγκεκριμένη που είναι η διασύνδεση πλεγμάτων γείωσης των ανεμογεννητριών. Αντικείμενο, λοιπόν, της παρούσης εργασίας είναι η εξομοίωση της μεταβατικής συμπεριφοράς ενός συστήματος γείωσης ενός αιολικού πάρκου το οποίο αποτελείται από τέσσερεις ανεμογεννήτριες. Οι ανεμογεννήτριες συνδέονται μέσω αγωγών γείωσης και καταλήγουν σε ένα πλέγμα γείωσης. Αυτό γίνεται με σκοπό την καταγραφή της συμπεριφοράς της τάσης σε διάφορα σημεία των αγωγών γείωσης και του πλέγματος. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται σύγκριση των κυματομορφών των τάσεων στα διάφορα σημεία καθώς και σύγκριση για διαφορετικές διεγέρσεις και τιμές της ειδικής αντίστασης του εδάφους, στο χώρο όπου τοποθετούνται οι γειωμένοι αγωγοί διασύνδεσης. Για την εξομοίωση των συστημάτων γείωσης, χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο της κυκλωματικής προσέγγισης σύμφωνα με το οποίο τα ηλεκτρόδια γείωσης παριστάνονται μέσω κατανεμημένων τμημάτων, τα οποία αποτελούνται από εν σειρά επαγωγές και αντιστάσεις, καθώς και εγκάρσιες αγωγιμότητες και χωρητικότητες.Το ισοδύναμο κύκλωμα δημιουργήθηκε στο πρόγραμμα εξομοίωσης ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων EMTP και οι τιμές των διαφόρων μεγεθών υπολογίστηκαν με τη βοήθεια του Microsoft Excel. Με τα αποτελέσματα προκύπτει: α) Με χρήση κάθετου ηλεκτροδίου γείωσης στην βάση του πυλώνα της ανεμογεννήτριας εξαλείφουμε σημαντικά τις αναπτυσσόμενες υπερτάσεις μέχρι το όριο θεμελίωσης. β) Με χρήση διασύνδεσης, οι υπερτάσεις που αναπτύσσονται στα συστήματα γείωσης των γειτονικών ανεμογεννητριών που διασυνδέονται με την γεννήτρια η οποία πλήττεται από τον κεραυνό είναι αμελητέες. Για τα σημεία του συστήματος γείωσης της γεννήτριας η οποία δέχεται το πλήγα του κεραυνού τα οποία βρίσκονται εκτός μια περιμέτρου (οπλισμένο σκυρόδεμα), οι τιμές των αναπτυσσόμενων υπερτάσεων βρίσκονται σε χαμηλά επίπεδα κάτι που σημαίνει ότι το σύστημα γείωσης κάθε γεννήτριας είναι αρκετά αποτελεσματικό και χωρίς την μεταξύ τους διασύνδεση.
Abstract (translated): Lightning protection of wind farm is a complex problem due to the installation of wind turbines in locations that are vulnerable to lightning strikes. To address all the particularities shown investigation for the protection of wind turbines have been conducted. In this paper we will examine the methods used and a particular that is the interconnection of wind turbines grounding grids. Purpose of this study is to simulate the transitional behavior of an earthing system of a wind farm consisting of four turbines. Wind turbines are connected via grounding conductors and result in a ground grid This is done in order to record the voltage behavior at various points of the grounding conductors and the grid. Then, we do a comparison of the waveforms of voltages at different points with different stimuli and values of specific soil resistance each time. For the simulation of the ground system, used in the circuit model approach according to which the ground electrodes represented by broken parts, consisting of serial inductances and resistances and cross capacitances and conductances. The equivalent circuit was created in electromagnetic phenomena simulation program EMTP and prices of various sizes were calculated with the help of Microsoft Excel. The results show: a) By using a vertical ground electrode at the base of the wind turbine pillar, we significantly eliminate the developing overvoltages up to the foundation limit. b) Using interconnection, the overvoltages that occur in the earthing systems of adjacent wind turbines interconnected with the generator affected by the lightning are negligible. For points of the grounding system of the generator that receives the lightning bolt that is outside a perimeter (reinforced concrete), the values ​​of the developing surges are low, which means that the grounding of each generator is quite efficient without the interconnection between them.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
IasonStasinos.pdf3.14 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.