Σύστημα αξιολόγησης κατάστασης μονωτήρων για εναέρια επιτήρηση (drone) δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας

• Κύριος συγγραφέας: Χουστουλάκης, Αριστείδης
• Άλλοι συγγραφείς: Βοβός, Παναγής
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Φαινόμενο Corona; Μονωτήρες; Drone; Corona effect; Insulators

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζονται οι παραδοσιακές μέθοδοι επιτήρησης εγκαταστάσεων Υψηλής Τάσης, αναλύεται το φαινόμενο μερικών εκκενώσεων και περιγράφονται οι παράγοντες που το επηρεάζουν, παρουσιάζονται οι διάφοροι λόγοι για τη χρήση ή μη Drone σε διαδικασίες επιτήρησης καθώς και οι διάφοροι τύποι αυτών, εξάγονται οι εξισώσεις που περιγράφουν την κίνηση ενός Drone με σκοπό τη χρήση του σε συστήματα ελέγχου, εκτελούνται ακουστικές μετρήσεις σε μονωτήρες που πάσχουν από φαινόμενο Corona, υλοποιείται αλγόριθμος αναγνώρισης φαινομένου Corona και δίνονται μέθοδοι εφαρμογής του σε πραγματικά συστήματα ισχύος. Σκοπός της μελέτης που έγινε είναι η υλοποίηση ενός αλγορίθμου αναγνώρισης φαινομένου Corona σύμφωνα με το ακουστικό φάσμα του ώστε αυτός να χρησιμοποιηθεί σε πραγματικές διαδικασίες επιτήρησης δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας με Drone. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η αναγκαιότητα επιτήρησης δικτύων στη σύγχρονη κοινωνία και ποια πλεονεκτήματα αυτή φέρει, περιγράφονται συνοπτικά τα διάφορα είδη μονωτήρων και τα είδη αστοχιών που φέρουν και, τέλος, δίνονται οι ευρέως διαδεδομένοι μέθοδοι επιτήρησης δικτύων. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται το φαινόμενο μερικών εκκενώσεων. Δίνεται ορισμός του φαινομένου και στη συνέχεια εξετάζονται τα αίτια για τα οποία εμφανίζεται και ποιοι παράγοντες τα προκαλούν. Επιπλέον, γίνεται αναφορά στα χαρακτηριστικά των μερικών εκκενώσεων και στα φαινόμενα που τις ακολουθούν. Τέλος, παρουσιάζονται διάφορες μέθοδοι αναγνώρισης αστοχιών στους μονωτήρες μέσης και υψηλής τάσης με σκοπό την αποφυγή του φαινομένου μερικών εκκενώσεων. Στο τρίτο κεφάλαιο περιέχεται μία περιγραφή των λόγων για τους οποίους είναι χρήσιμα ή όχι τα Drone σε διαδικασίες επιτήρησης. Έπειτα παρουσιάζονται τα κριτήρια με τα οποία αυτά επιλέγονται σε τέτοιες διαδικασίες και στη συνέχεια αναλύονται οι τύποι και τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους καθώς και πως κατηγοριοποιούνται σύμφωνα με αυτά. Τέλος, περιγράφονται οι επιδράσεις που έχει ένα Drone καθώς πετάει κοντά σε μία γραμμή μεταφοράς. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του ελέγχου ενός Drone. Στη συνέχεια εξάγονται όλες οι εξισώσεις που διέπουν την κίνηση ενός Drone από την δυναμική τους μέχρι και τις εξισώσεις κίνησης τους. Γίνονται αρκετές απλοποιήσεις ώστε οι εξισώσεις να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα ελέγχου πτήσης ενός Drone. Τέλος, δίνονται τα δύο κύρια συστήματα ελέγχου που χρησιμοποιούν τα Drone καθώς και τα προβλήματα που δύναται να εμφανίζουν. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία που ακολουθήθηκε στο εργαστήριο Υψηλών Τάσεων για απόκτηση ακουστικών μετρήσεων φαινομένου Corona με σκοπό την ανάλυση τους. Αρχικά παρουσιάζεται η τοποθέτηση του εξοπλισμού ηχοληψίας και του εξοπλισμού υψηλής τάσης. Έπειτα αναλύονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού ηχοληψίας και στη συνέχεια ακολουθεί εις βάθος ανάλυση των ακουστικών μετρήσεων που λήφθηκαν. Στο έκτο κεφάλαιο αναλύεται βήμα προς βήμα ο αλγόριθμος που αναπτύχθηκε σε προγραμματιστικό περιβάλλον MATLAB για την αναγνώριση του φαινομένου Corona από το ακουστικό του φάσμα και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από διάφορες εκτελέσεις του αλγορίθμου στις πειραματικές μετρήσεις του πέμπτου κεφαλαίου. Στο έβδομο κεφάλαιο δίνεται ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε ώστε να υλοποιηθεί ο αλγόριθμος του έκτου κεφαλαίου σε μικροεπεξεργαστή, τα προβλήματα που εμφανίζει μία τέτοια διαδικασία και πως αυτά αντιμετωπίζονται. Στο όγδοο, και τελευταίο, κεφάλαιο παρουσιάζονται τα γενικά συμπεράσματα στα οποία κατέληξα κατά την εκπόνηση της εργασίας καθώς και τρόποι βελτίωσης του αλγορίθμου αναγνώρισης Corona. Επιπλέον, περιγράφω τα οφέλη που κέρδισα από αυτήν την εργασία και πως με βοήθησε στο να γίνω καλύτερος μηχανικός.