Συντάχθηκε 07-10-2024 14:40
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 09/10/2024 16:00
Λήξη: 09/10/2024 17:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Καλλιρόης Βούλγαρη
με θέμα
Προσομοίωση και Πειραματική Επαλήθευση Επαγόμενων Τάσεων σε Δίκτυο Μέσης Τάσης Διασύνδεσης Πάρκου Ανεμογεννητριών με Υποσταθμό ΜΤ/ΥΤ
Simulation and Εxperimental Verification of Ιnduced Voltages in a Medium Voltage Network Interconnecting a Wind Farm with an MV/HV Substation
Εξεταστική Επιτροπή
Επίκουρος Καθηγητής Γεώργιος Πέππας (επιβλέπων)
Καθηγητής Ευτύχιος Κουτρούλης
Αναπληρωτής Καθηγητής Κωνσταντίνος Γυφτάκης
Περίληψη
Η αυξημένη ζήτηση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έχει οδηγήσει στην κατασκευή αιολικών πάρκων σε απομακρυσμένες τοποθεσίες, όπου οι καιρικές συνθήκες είναι ιδανικές. Για να αντιμετωπιστούν οι νέες προκλήσεις και οι μεγάλες αποστάσεις, τα συστήματα μεταφοράς Μέσης Τάσης (ΜΤ) πρέπει να αναβαθμιστούν. Δανειζόμενα χαρακτηριστικά από καλώδια Υψηλής Τάσης, τα καλώδια ΜΤ χρησιμοποιούν πολλαπλά στρώματα μόνωσης, ημιαγωγών και αγωγών, καθώς και προηγμένες μεθόδους σύνδεσης για γείωση.
Η μέθοδος αντιμετάθεσης μανδύων (cross-bonding) έχει εφαρμοστεί πρόσφατα, εισάγοντας Περιοριστές Τάσης Μανδύα (Sheath Voltage Limiters) και κιβώτια συνδέσεων (link boxes) σε δίκτυα ΜΤ. Για τη βέλτιστη απόδοση του συστήματος, η επαγόμενη τάση στον εξωτερικό μεταλλικό μανδύα πρέπει να διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα, προκειμένου να εξασφαλίζεται η ακεραιότητα της μόνωσης και η ικανότητα αντοχής σε κεραυνούς.
Η παρούσα διατριβή εξετάζει τη μελέτη και μετρήσεις πεδίου σε μια γραμμή μεταφοράς ΜΤ στο αιολικό πάρκο Καφηρέα στην Εύβοια. Στόχος είναι να αντιμετωπιστούν οι προκλήσεις που σχετίζονται με την ασφάλεια και τα πρακτικά ζητήματα που προκύπτουν από τις συγκεκριμένες εγκαταστάσεις.
Στην εργασία παρουσιάζεται η ανάλυση της αρχιτεκτονικής των καλωδίων, οι μέθοδοι γείωσης και η προστασία από υπερτάσεις. Οι προσομοιώσεις με το λογισμικό ATP/EMTP χρησιμοποιούνται για την ανάλυση των ρευμάτων και τάσεων στους μανδύες των καλωδίων.
Στην πρακτική εφαρμογή, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές σε Περιοριστές Τάσης Μανδύα (SVL) τύπου βραχυκυκλώματος, κατασκευασμένους από τη Raycap. Επιπλέον, παρουσιάζονται μετρήσεις πεδίου του ρεύματος και της τάσης σε κατάσταση μόνιμης λειτουργίας στους μανδύες των καλωδίων στο αιολικό πάρκο Βίος (21,6 MW) στο Όρος Καφηρέα. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που προέκυψαν από το λογισμικό EMTP/ATP συγκρίνονται με τα πειραματικά αποτελέσματα που συλλέχθηκαν κατά τις επιτόπιες μετρήσεις.
Abstract
The increased demand from sustainable energy sources has led to the construction of wind farms in remote locations, where the weather conditions are ideal. To cope with the new challenges and the long distances, Medium Voltage (MV) transmission systems must be upgraded. Borrowing characteristics from high voltages cables, MV cables, use multiple layers of insulation, semiconductor and conductor materials, as well as advanced bonding methods to ground.
The cross-bonding method has been newly implemented, introducing Sheath Voltage Limiters and link boxes in MV networks. To optimize system performance, the induced voltage on the exterior metallic sheath should be minimized, maintaining insulation integrity and lightning withstand capability.
This thesis examines the study and field measurements of a MV transmission line at the Kafireas wind park in Evia. The objective is to address challenges related to safety and practical issues.
A study will be presented, starting from the cable architecture to grounding methods and protection against overvoltage effects. Simulations with ATP/EMTP analyze the current and voltage on cable’s sheath.
In practical implementation, tests were performed on Short-circuit type SVL series (Sheath Voltage Limiters), manufactured by Raycap. Field measurements of steady state current and voltage from sheath cables at Vios Windfarm (21.6 MW) on Mount Kafireas will also be presented. Accordingly, the simulated results as extracted from EMTP/ATP software were compared with the experimental results as acquired through the field measurements.
