Μελέτη επάρκειας συστήματος γείωσης στα δίκτυα διανομής μέσης τάσης με διεσπαρμένη παραγωγή υπό την επίδραση μεταβλητών παραμέτρων

Ευγενίδης, Κυριάκος; Evgenidis, Kyriakos

dc.contributor.author	Ευγενίδης, Κυριάκος	el
dc.contributor.author	Evgenidis, Kyriakos	en
dc.date.accessioned	2023-01-09T12:01:53Z
dc.date.available	2023-01-09T12:01:53Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56568
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24266
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείριση Ενέργειας”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Σύστημα γείωσης	el
dc.subject	Δίκτυο διανομής	el
dc.subject	Διεσπαρμένη παραγωγή	el
dc.subject	Ανάλυση βραχυκυκλώματος	el
dc.subject	Τάση επαφής	el
dc.subject	Βηματική τάση	el
dc.subject	Grounding system	en
dc.subject	Distribution network	en
dc.subject	Distributed generation	en
dc.subject	Short-circuit analysis	en
dc.subject	Touch voltage	en
dc.subject	Step voltage	en
dc.title	Μελέτη επάρκειας συστήματος γείωσης στα δίκτυα διανομής μέσης τάσης με διεσπαρμένη παραγωγή υπό την επίδραση μεταβλητών παραμέτρων	el
dc.title	Performance Evaluation of Grounding System of Overhead Medium Voltage Power Line embedded with RES Distributed Generation	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Συστήματα Γείωσης Δικτύων Διανομής Μέσης Τάσης	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-31
heal.abstract	Τα δίκτυα διανομής μέσης τάσης, μέχρι σήμερα, ήταν σχεδιασμένα να λειτουργούν ακτινικά, όπου η ροή ενέργειας είναι μονόδρομη. Σε αυτή την περίπτωση, η ανάλυση βραχυκυκλωμάτων και η μελέτη επιλογικής συνεργασίας των συστημάτων προστασίας του δικτύου, αποτελούν σχετικά απλές διαδικασίες. Τα τελευταία χρόνια όμως, εξαιτίας των στόχων που έχουν θεσπιστεί από τους διεθνείς οργανισμούς και τις κυβερνήσεις για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, η διείσδυση πολυάριθμων Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ), κυρίως αιολικών και φωτοβολταϊκών πάρκων, στα δίκτυα διανομής έχει αυξηθεί ραγδαία. Η σύνδεση αυτών των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής κοντά στην κατανάλωση έχει πολλαπλά οφέλη στην αξιοπιστία και ευστάθεια ολόκληρου του συστήματος, καθώς συνεισφέρει στη μείωση των απωλειών στο δίκτυο διανομής αλλά και στον περιορισμό της υπερφόρτισης του δικτύου μεταφοράς. Αυτού του είδους τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, στα οποία παρατηρείται μεγάλη διείσδυση μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής, λειτουργούν ως βροχοειδή συστήματα και ως εκ τούτου, η μελέτη επιλογικής συνεργασίας των συστημάτων προστασίας ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται αρκετά πιο πολύπλοκη διαδικασία, με μεγάλη όμως σημασία. Τα συστήματα γείωσης των δικτύων διανομής αποτελούν σημαντικό παράγοντα, όχι μόνο στον περιορισμό των επικίνδυνων αναπτυσσόμενων δυναμικών, τόσο για τον εξοπλισμό όσο και για το προσωπικό, αλλά και στην αποτελεσματική λειτουργία του σχήματος προστασίας του δικτύου (διακόπτες ισχύος, διακόπτες αυτόματης επαναφοράς, διακόπτες απομόνωσης) με σκοπό να απομονωθεί το μικρότερο δυνατό τμήμα του δικτύου σε περίπτωση σφάλματος. Συνεπώς, η επίτευξη χαμηλών τιμών αντίστασης γείωσης σύμφωνα με τα εθνικά και διεθνή πρότυπα είναι προαπαιτούμενο για την ασφαλή και αδιάκοπη λειτουργία των δικτύων διανομής μέσης τάσης. Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία, εκπονήθηκε στο εργαστήριο Υψηλών Τάσεων και Ηλεκτρικών Μετρήσεων του ΕΜΠ στο πλαίσιο της ερευνητικής δραστηριότητας αυτού, σε θέματα γειώσεων στα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Σε αυτή την εργασία, εξετάστηκε η συμπεριφορά συστημάτων γείωσης δικτύων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, πέραν του ελληνικού, υπό την επίδραση διαφορετικών σεναρίων και με χρήση των κατάλληλων λογισμικών πακέτων. Πιο συγκεκριμένα, με το λογισμικό ανάλυσης ροής φορτίου DIgSILENT PowerFactory προσομοιώθηκε ένα τυπικό δίκτυο διανομής, λαμβάνοντας υπόψη ολόκληρο το σχήμα προστασίας του και υπολογίστηκαν τα ρεύματα βραχυκύκλωσης (μονοφασικό) σε αντιπροσωπευτικές θέσεις του δικτύου. Για κάθε ένα από τα παραπάνω σφάλματα μελετήθηκαν τα αναπτυσσόμενα δυναμικά (τάσεις επαφής και βηματικές τάσεις) και αξιολογήθηκε η απόδοση των συστημάτων γείωσης, εκμεταλλευόμενοι τα χαρακτηριστικά παραμετροποίησης του λογισμικού SES CDEGS. Αξίζει να τονισθεί, ότι εξετάστηκαν ποικίλες μορφολογίες εδάφους (μονοστρωματικό, διστρωματικό) για στιγμιαία λειτουργία του μέσου προστασίας. Τα τελικά αποτελέσματα που προέκυψαν από τη συγκεκριμένη εργασία μπορούν να αποτελέσουν έναν οδηγό για τον βέλτιστο σχεδιασμό συστημάτων γείωσης σε δίκτυα διανομής.	el
heal.abstract	Medium voltage (MV) distribution networks, up to today, were designed to operate radially, with the power flowing in one direction, from their unique power source to their consumption. In this case, short-circuit analysis and studies of the power protection systems are relatively simple processes. However, in recent years, due to the objectives that have been set by the international organizations and governments to address climate change, the penetration of numerous Renewable Energy Sources (RES) -especially wind and solar- to the MV distribution power grids, has increased rapidly. The connection of these DG units, close to the power consumption, has several key benefits on the reliability and stability of the entire power system as it contributes to the reduction of the power losses on the distribution grid as long as to the limitation of the total overload on the power transmission grid. These type of power grids, with high DG penetration, operate as if they were loops and short circuit analysis and studies of the protection systems become much more complicated processes, but of an exceptional importance. Grounding systems of distribution networks are a very crucial factor not only for the restriction of the hazardous developed potential, both for equipment and personnel, but also for the efficient operation of the protection scheme of the network (circuit breakers, reclosers, sectionalizers) in order to isolate the smallest possible part of the network, in case of a fault. Therefore, the achievement of low ground resistance values according to national and international standards is prerequisite for the safe and uninterruptable operation of the MV networks. The present diploma thesis was prepared in the High Voltage Laboratory of NTUA as part of its research activity, in matters of grounding systems in distribution networks. In this thesis, the behavior of grounding systems in distribution networks, beyond the Greek one, was examined under the influence of various scenarios by using appropriate software tools. In details, by using the load flow analysis software DIgSILENT PowerFactory, a typical MV network was simulated including its entire protection scheme and short-circuit currents (1-phase) were calculated at representative locations across the power grid. For each one of the above mentioned faults, the developing potentials (touch and step voltages) were studied and the performance of the grounding systems was evaluated, taking advantage of the many customization features of SES CDEGS software tool. It is worth emphasizing that different soil structures (single-layer, two-layer) were examined for the instantaneous operation of the protection device. The final results extracted from this diploma thesis can be a guide for the optimal design of the grounding systems of the distribution networks.	en
heal.advisorName	Γκόνος, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Κορρές, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Προυσαλίδης, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	107 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false