Ανάλυση Αξιοπιστίας Και Ασφάλειας Λειτουργίας Των Συστημάτων Παροχής Ηλεκτρικής Ισχύος

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία επιχειρείται η ανάλυση της αξιοπιστίας και της ασφάλειας λειτουργίας ενός ακτινικού δικτύου διανομής ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και του συστήματος παροχής ηλεκτρικής ισχύος του αεροδρομίου Μακεδονία.Αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στις βασικές αρχές της αξιοπιστίας λειτουργίας των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Περιγράφονται οι κατηγορίες βλαβών που μπορεί να εμφανιστούν σε αυτά και αναλύονται οι δείκτες αξιοπιστίας των ζυγών και των καταναλωτών οι οποίοι είναι απαραίτητοι για την ανάλυση της αξιοπιστίας λειτουργίας ενός δικτύου διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.Ακολουθούν τα λειτουργικά χαρακτηριστικά των δικτύων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας όπως η σχηματική τους δομή, οι υποσταθμοί διανομής ενώ έμφαση δίνεται στα μέσα προστασίας και ζεύξης.Επίσης αναλύονται τα απαραίτητα δεδομένα εισόδου για τον υπολογισμό των δεικτών αξιοπιστίας ενός δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας με το κριτήριο της ολικής απώλειας της συνέχειας.Τα παραπάνω εφαρμόζονται σε τρία ακτινικά δίκτυα, πέντε γραμμών διανομής. Πρώτα γίνεται η στατική τους ανάλυση (ροή φορτίου) με τη βοήθεια του προγράμματος PSS/E και στη συνέχεια πραγματοποιείται η ανάλυση της αξιοπιστίας τους με τη βοήθεια ενός κατάλληλου λογισμικού που έχει αναπτυχθεί στο εργαστήριο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας του Ε.Μ.Π. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η τεχνική περιγραφή του συστήματος παροχής ηλεκτρικής ισχύος του αεροδρομίου Μακεδονία και οι χαρακτηριστικές του παράμετροι όσον αφορά τα συστήματα θετικής, αρνητικής και μηδενικής ακολουθίας που είναι απαραίτητοι για τη μελέτη του.Πραγματοποιείται η ανάλυση της ροής φορτίου του συστήματος, με τη βοήθεια του προγράμματος PSS/E, για την περίπτωση που οι δύο μετασχηματιστές του κεντρικού πίνακα μέσης τάσης τροφοδοτούν ανεξάρτητα τις δύο κατηγορίες φορτίων καθώς και για την περίπτωση που αυτοί λειτουργούν παράλληλα.Τέλος γίνεται η μελέτη τριφασικών, διφασικών και μονοφασικών βραχυκυκλωμάτων, με τη βοήθεια του προγράμματος PSS/E, για την περίπτωση που οι μετασχηματιστές λειτουργούν ανεξάρτητα καθώς και ο έλεγχος της θερμικής καταπόνησης βραχυκύκλωσης των αγωγών του συστήματος και εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα για την ασφαλή λειτουργία του.