Επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης
Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μεγάλη αύξηση στη χρήση του φυσικού αερίου ως βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, για θέρμανση αλλά και ως καύσιμο στην αυτοκινητοβιομηχανία. Η ραγδαία ανάπτυξη και γιγάντωση της βιομηχανίας αλλά και η τάση προς απόρριψη των «παραδοσιακών» ορυκτών καυσ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2023
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://hdl.handle.net/10889/24743 |
| id |
nemertes-10889-24743 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Υπερτάσεις Γραμμές διανομής μέσης τάσης Σωληναγωγός φυσικού αερίου Overvoltages Medium voltage distribution lines Gas-pipeline ATP - Draw |
| spellingShingle |
Υπερτάσεις Γραμμές διανομής μέσης τάσης Σωληναγωγός φυσικού αερίου Overvoltages Medium voltage distribution lines Gas-pipeline ATP - Draw Κοζαδίνος, Γεώργιος Επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης |
| description |
Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μεγάλη αύξηση στη χρήση του φυσικού αερίου ως βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, για θέρμανση αλλά και ως καύσιμο στην αυτοκινητοβιομηχανία. Η ραγδαία ανάπτυξη και γιγάντωση της βιομηχανίας αλλά και η τάση προς απόρριψη των «παραδοσιακών» ορυκτών καυσίμων για τη χρήση τους ως καύσιμο, έχουν οδηγήσει στην ανάγκη για εκμετάλλευση άλλων εναλλακτικών καυσίμων, ενός εξ ‘αυτών και το φυσικό αέριο. Το φυσικό αέριο μπορεί να θεωρείται ορυκτό καύσιμο και να μην παύει να είναι ρυπογόνο συγκριτικά με τις ΑΠΕ, ωστόσο παράγει κατά μέσο όρο 50% λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα κατά την καύση του σε σχέση με τον άνθρακα. Επομένως, με αυτή την αύξηση σε ζήτηση υπάρχει και αύξηση στις ανάγκες παραγωγής και μεταφοράς του. Είναι σύνηθες φαινόμενο, λοιπόν, σωληναγωγαγωγοί μεταφοράς υδρογονανθράκων να διέρχονται από κοινές «οδούς» μαζί με γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν συμβαίνει αυτό, επομένως, οι γραμμές μεταφοράς του ηλεκτρικού ρεύματος επιδρούν στους σωληναγωγούς υδρογονανθράκων ηλεκτρομαγνητικά.
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη αυτής ακριβώς της επίδρασης μιας γραμμής μέσης τάσης πάνω σε έναν παρακείμενο υπέργειο αγωγό μεταφοράς υδρογονανθράκων, και πιο συγκεκριμένα κατά την διάρκεια ενός κεραυνικού πλήγματος επί της γραμμής, ένα φαινόμενο το οποίο εκτός από συχνό, αποτελεί και μέιζον πρόβλημα λόγω των καταστροφικών συνέπειών που προκαλεί.
Για τη μελέτη αυτή προσομοιώθηκε με τη χρήση του προγράμματος ATP-Draw του EMTP ένα ελληνικό δίκτυο διανομής μέσης τάσης μήκους 4 χιλιομέτρων, αποτελούμενο από 40 στύλους από οπλισμένο σκυρόδεμα με μεταλλική τραβέρσα, γείωση θεμελίωσης και σε σύνδεση με μονωτήρες στήριξης στην κορυφή τους. Επίσης προσομοιώθηκε ένας σωληναγωγός μεταφοράς φυσικού αερίου 4 χιλιομέτρων, ο οποίος με κατάλληλη διάταξη είναι τοποθετημένος παράλληλα της γραμμής μέσης τάσης. Κάνοντας αναλυτική μελέτη των ηλεκτρομαγνητικών συζεύξεων μεταξύ γραμμής και σωληναγωγου και με την κατάλληλη ενσωμάτωση τους στην διάταξη, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των επαγόμενων υπερτάσεων πάνω στον σωληναγωγό έπειτα από κεραυνικό πλήγμα σε συγκεκριμένο σημείο της γραμμής. Η προσομοίωση αυτή έγινε για 5 διαφορετικές κάθετες αποστάσεις (50, 100, 250, 500 και 1000 μέτρα) μεταξύ γραμμής και σωληναγωγου, αλλά και για γρήγορο (1.2/50 μsec) και αργό (10/350 μsec) σήμα κεραυνού. |
| author2 |
Kozadinos, Georgios |
| author_facet |
Kozadinos, Georgios Κοζαδίνος, Γεώργιος |
| author |
Κοζαδίνος, Γεώργιος |
| author_sort |
Κοζαδίνος, Γεώργιος |
| title |
Επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης |
| title_short |
Επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης |
| title_full |
Επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης |
| title_fullStr |
Επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης |
| title_full_unstemmed |
Επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης |
| title_sort |
επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://hdl.handle.net/10889/24743 |
| work_keys_str_mv |
AT kozadinosgeōrgios epagomenesypertaseisseypergeioagōgometaphorasphysikouaeriouapokeraunikoplēgmaseparakeimenēgrammēdianomēsmesēstasēs AT kozadinosgeōrgios inducedvoltagesonabovegroundgaspipelineduetolightningstrikeonanearbymediumvoltagedistributionline |
| _version_ |
1771297196805718016 |
| spelling |
nemertes-10889-247432023-03-10T04:36:11Z Επαγόμενες υπερτάσεις σε υπέργειο αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου από κεραυνικό πλήγμα σε παρακείμενη γραμμή διανομής μέσης τάσης Induced voltages on above-ground gas-pipeline due to lightning strike on a nearby medium voltage distribution line Κοζαδίνος, Γεώργιος Kozadinos, Georgios Υπερτάσεις Γραμμές διανομής μέσης τάσης Σωληναγωγός φυσικού αερίου Overvoltages Medium voltage distribution lines Gas-pipeline ATP - Draw Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μεγάλη αύξηση στη χρήση του φυσικού αερίου ως βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, για θέρμανση αλλά και ως καύσιμο στην αυτοκινητοβιομηχανία. Η ραγδαία ανάπτυξη και γιγάντωση της βιομηχανίας αλλά και η τάση προς απόρριψη των «παραδοσιακών» ορυκτών καυσίμων για τη χρήση τους ως καύσιμο, έχουν οδηγήσει στην ανάγκη για εκμετάλλευση άλλων εναλλακτικών καυσίμων, ενός εξ ‘αυτών και το φυσικό αέριο. Το φυσικό αέριο μπορεί να θεωρείται ορυκτό καύσιμο και να μην παύει να είναι ρυπογόνο συγκριτικά με τις ΑΠΕ, ωστόσο παράγει κατά μέσο όρο 50% λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα κατά την καύση του σε σχέση με τον άνθρακα. Επομένως, με αυτή την αύξηση σε ζήτηση υπάρχει και αύξηση στις ανάγκες παραγωγής και μεταφοράς του. Είναι σύνηθες φαινόμενο, λοιπόν, σωληναγωγαγωγοί μεταφοράς υδρογονανθράκων να διέρχονται από κοινές «οδούς» μαζί με γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν συμβαίνει αυτό, επομένως, οι γραμμές μεταφοράς του ηλεκτρικού ρεύματος επιδρούν στους σωληναγωγούς υδρογονανθράκων ηλεκτρομαγνητικά. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη αυτής ακριβώς της επίδρασης μιας γραμμής μέσης τάσης πάνω σε έναν παρακείμενο υπέργειο αγωγό μεταφοράς υδρογονανθράκων, και πιο συγκεκριμένα κατά την διάρκεια ενός κεραυνικού πλήγματος επί της γραμμής, ένα φαινόμενο το οποίο εκτός από συχνό, αποτελεί και μέιζον πρόβλημα λόγω των καταστροφικών συνέπειών που προκαλεί. Για τη μελέτη αυτή προσομοιώθηκε με τη χρήση του προγράμματος ATP-Draw του EMTP ένα ελληνικό δίκτυο διανομής μέσης τάσης μήκους 4 χιλιομέτρων, αποτελούμενο από 40 στύλους από οπλισμένο σκυρόδεμα με μεταλλική τραβέρσα, γείωση θεμελίωσης και σε σύνδεση με μονωτήρες στήριξης στην κορυφή τους. Επίσης προσομοιώθηκε ένας σωληναγωγός μεταφοράς φυσικού αερίου 4 χιλιομέτρων, ο οποίος με κατάλληλη διάταξη είναι τοποθετημένος παράλληλα της γραμμής μέσης τάσης. Κάνοντας αναλυτική μελέτη των ηλεκτρομαγνητικών συζεύξεων μεταξύ γραμμής και σωληναγωγου και με την κατάλληλη ενσωμάτωση τους στην διάταξη, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των επαγόμενων υπερτάσεων πάνω στον σωληναγωγό έπειτα από κεραυνικό πλήγμα σε συγκεκριμένο σημείο της γραμμής. Η προσομοίωση αυτή έγινε για 5 διαφορετικές κάθετες αποστάσεις (50, 100, 250, 500 και 1000 μέτρα) μεταξύ γραμμής και σωληναγωγου, αλλά και για γρήγορο (1.2/50 μsec) και αργό (10/350 μsec) σήμα κεραυνού. In the recent years there has been a great increase in the use of natural gas as a basic raw material to produce electricity, for heating and as a fuel in the automotive industry. The rapid development and giantization of the industry, as well as the tendency to reject "traditional" fossil fuels for their use as fuel, have led to the need for the exploitation of other alternative fuels, one of them being natural gas. Natural gas may be considered a fossil fuel and is still a polluting fuel compared to renewables, but it produces on average 50% less carbon dioxide than coal. Therefore, with this increase in demand, there is also an increase in its production and transportation needs. As a result, it is common for hydrocarbon pipelines to cross on the same paths with electricity transmission lines. When this happens, therefore, the power transmission lines affect the hydrocarbon pipelines electromagnetically. The purpose of this thesis is to study this very effect of a medium voltage distribution line on an adjacent above-ground hydrocarbon transmission pipeline, during a lightning strike on the line, a phenomenon which, apart from being frequent, is also a major problem due to the catastrophic consequences it causes. For this study, a Greek medium voltage distribution network of 4 km length, consisting of 40 reinforced concrete poles with a metal traverse, foundation earthing and connected to post insulators at their top, was simulated using EMTP's ATP-Draw program. A 4 km natural gas transmission pipeline was also simulated, which with a suitable arrangement is placed parallel to the medium voltage line. By doing an analytical study of the electromagnetic couplings between the line and the pipeline and with their appropriate integration in the program, the results of the induced overvoltages on the pipeline after a lightning strike at a specific point of the line are presented. This simulation was repeated for 5 different vertical distances (50, 100, 250, 500 and 1000 meters) between line and pipeline, but also for fast (1.2/50 μsec) and slow (10/350 μsec) lightning strike signal. 2023-03-09T07:59:47Z 2023-03-09T07:59:47Z 2023-03-08 https://hdl.handle.net/10889/24743 el Attribution-ShareAlike 3.0 United States http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/ application/pdf |
