Προστασία υπεράκτιων αιολικών πάρκων έναντι υπερτάσεων

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκαν οι υπερτάσεις που εμφανίζονται σε ένα υπεράκτιο αιολικό πάρκο για τρεις διαφορετικές κεραυνικές κυματομορφές σε τέσσερα διαφορετικά σημεία πλήγματος, με τη χρήση του λογισμικού EMTP. Αρχικά, παρουσιάζονται οι λόγοι ανάπτυξης των υπεράκτιων αιολικών πάρκων και η βασική δομή τους, καθώς και τα χαρακτηριστικά τους. Ένα υπεράκτιο αιολικό πάρκο αποτελεί ένα ηλεκτρικό σύστημα στο οποίο μπορούν να εμφανιστούν τόσο εσωτερικές όσο και εξωτερικές υπερτάσεις. Η εμφάνιση υπερτάσεων στο υπεράκτιο αιολικό πάρκο και ειδικά η ύπαρξη ενός κεραυνικού πλήγματος μπορεί να οδηγήσει σε πλήρη ή μερική καταστροφή ενός τμήματος του πάρκου ή του εξοπλισμού του. Για την προστασία των υπεράκτιων αιολικών πάρκων από κεραυνικά πλήγματα αναλύονται τα πρότυπα IEC 61400-24 και IEC 62305 για τη σχεδίαση του εξωτερικού συστήματος αντικεραυνικής προστασίας και περιγράφεται η λειτουργία των καθοδικών αλεξικέραυνων και των απαγωγών υπερτάσεων (SPDs) για την αποκοπή των υπερτάσεων. Το προς εξέταση υπεράκτιο αιολικό πάρκο μοντελοποιήθηκε στο λογισμικό EMTP. Για το πάρκο αυτό πραγματοποιείται ανάλυση ευαισθησίας για τρεις κυματομορφές κεραυνικού ρεύματος που ορίζονται στο πρότυπο IEC 62305-1, για την περίπτωση κεραυνικού πλήγματος στον αγωγό προστασίας και στον αγωγό φάσης του πυλώνα, στο πτερύγιο της ανεμογεννήτριας και στον υπεράκτιο υποσταθμό. Τέλος, τοποθετήθηκαν σε κρίσιμα σημεία καθοδικά αλεξικέραυνα και μελετήθηκε η συμβολή τους στην προστασία από τις αναπτυσσόμενες υπερτάσεις, καθώς και η ικανοποίηση των βασικών επιπέδων μόνωσης στο υπεράκτιο αιολικό πάρκο.