| Περίληψη: | Γείωση καλείται η αγώγιμη σύνδεση ενός σημείου του κυκλώματος με το έδαφος. Το συγκεκριμένο σημείο αποκτά τότε ίδιο δυναμικό με τη γη, το δυναμικό της οποίας θεωρείται μηδέν.
Ο στόχος ενός συστήματος γείωσης είναι η απαγωγή και διάχυση του κεραυνικού ρεύματος και γενικά οποιουδήποτε ρεύματος βραχυκύκλωσης μέσα στη γη. Προτεραιότητα του είναι η αποφυγή επικίνδυνων υπερτάσεων στον περιβάλλοντα χώρο, που μπορούν όχι μόνο να προκαλέσουν βλάβες στον εξοπλισμό, αλλά και να πλήξουν τον άνθρωπο.
Η καλή απόδοση των συστημάτων γείωσης, όταν αυτά πλήττονται από κρουστικά ρεύματα, είναι μεγάλης σημασίας για ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Προκειμένου να σχεδιαστεί σωστά ένα ηλεκτρικό σύστημα, είναι απολύτως αναγκαίο να μελετηθεί η μεταβατική συμπεριφορά του συστήματος γείωσης των επιμέρους τμημάτων του, υπό την επίδραση κρουστικών κεραυνικών ρευμάτων ή ρευμάτων σφάλματος.
Όσον αφορά τις ανεμογεννήτριες, η προστασία τους από κεραυνούς είναι ένα ιδιαίτερο πρόβλημα. Το μεγάλο ύψος της κατασκευής τους αλλά και οι τοποθεσίες με μεγάλο υψόμετρο όπου συνήθως εγκαθίστανται, τις καθιστούν ευάλωτες σε κεραυνικά πλήγματα. Είναι λοιπόν πολύ σημαντικό να ελεγχθεί η αξιοπιστία του συστήματος γείωσής των, ώστε να μπορούμε να προβλέψουμε την απόδοσή τους σε περιπτώσεις κρουστικών ρευμάτων κεραυνού.
Η παρούσα εργασία αναφέρεται στη μελέτη της μεταβατικής συμπεριφοράς της γείωσης μιας ανεμογεννήτριας, μέσω εξομοίωσής της με τη βοήθεια του λογισμικού EMTP-ATP. Οι εξομοιώσεις γίνονται βασισμένες στο μοντέλο της κυκλωματικής προσέγγισης για διάφορες τιμές των ειδικών αντιστάσεων εδάφους.
Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή των κεφαλαίων:
Στο κεφάλαιο 1, γίνεται αναφορά στην έννοια της γείωσης, σε βασικούς ορισμούς, καθώς επίσης στα διάφορα είδη και συστήματα γείωσης και τα είδη των ηλεκτροδίων γείωσης. Τέλος παρουσιάζονται οι διατάξεις γείωσης των ανεμογεννητριών.
Στο κεφάλαιο 2, παρουσιάζονται τα κύρια στοιχεία που επηρεάζουν την απόκριση των συστημάτων γείωσης. Αυτά είναι η αντίσταση γείωσης, η ειδική αντίσταση του εδάφους, η κρουστική σύνθετη αντίσταση και η κρίσιμη ένταση του ηλεκτρικού πεδίου.
Στο κεφάλαιο 3, γίνεται αναφορά στους μηχανισμούς διάσπασης του εδάφους και αναλύεται το φαινόμενο του ιονισμού του εδάφους. Τέλος, παρουσιάζονται τα μοντέλα τα οποία χρησιμοποιούνται για τη μοντελοποίηση του.
Στο κεφάλαιο 4, παρουσιάζονται τα διάφορα μοντέλα, βάσει των οποίων γίνεται η προσομοίωση των συστημάτων γείωσης. Γίνεται μια ανασκόπηση αρχίζοντας από τα πρωτοεμφανιζόμενα μοντέλα προσομοίωσης των ηλεκτροδίων γείωσης κι έπειτα αναλύονται τα μεταγενέστερα μοντέλα τα οποία και επικράτησαν.
Στο κεφάλαιο 5, γίνεται μια σύντομη παρουσίαση του προγράμματος
εξομοίωσης ATP-EMTP, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί.
Στο κεφάλαιο 6, γίνεται αναφορά στο μοντέλο προσομοίωσης που επιλέξαμε, παρατίθενται τα στοιχεία της γείωσης της προς μελέτη ανεμογεννήτριας καθώς και οι παραδοχές που γίνονται για την προσομοίωση της μεταβατικής συμπεριφοράς του συγκεκριμένου συστήματος γείωσης.
Στο κεφάλαιο 7, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της εξομοίωσης υπό μορφή διαγραμμάτων τα οποία συνοψίζονται σε πίνακες. Τέλος, παρατίθενται οι παρατηρήσεις και τα συμπεράσματα.
|
|---|
