Μελέτη γείωσης ανεμογεννήτριας

• Κύριος συγγραφέας: Στασινός, Ιάσων
• Άλλοι συγγραφείς: Πυργιώτη, Ελευθερία
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Γείωση; Ανεμογεννήτριες; Κεραυνικά πλήγματα; Grounding; Wind turbines; Lightning strikes; 621.317

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.