Διερεύνηση της επίδρασης της κυματόμορφης της εφαρμοζόμενης τάσης στη διάσπαση μονωτήρων μεγάλου μήκους μέσω προσομοιώσεων με μοντέλο προόδου του λήντερ

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την ανάλυση της επίδρασης της κυματομορφής της τάσης που καταπονεί μονωτήρες μεγάλου μήκους που χρησιμοποιούνται σε συστήματα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην τάση διάσπασης και τον χρόνο διάσπασης των μονωτήρων αυτών. Η διερεύνηση γίνεται μέσω προσομοιώσεων με το λογισμικό ATP-EMTP. Η τάση καταπόνησης αφορά εξωτερικές υπερτάσεις (μικρής διάρκειας μετώπου), όπως αυτές που προκαλούνται από κεραυνικά πλήγματα. Προσομοιώνονται διπλεκθετικές κυματομορφές με διαφορετικές διάρκειες μετώπου και ημίσεως εύρους (ουράς), καθώς και κυματομορφές CIGRE που αναπαριστούν κεραυνικά ρεύματα. Οι διπλεκθετικές χρησιμοποιούνται σε πειράματα με μονώσεις σε εργαστήρια Υψηλών Τάσεων. Οι μονωτήρες που επιλέχθηκαν για να διερευνηθούν είναι αλυσοειδείς μονωτήρες ανάρτησης (αλυσίδες κεραμικών μονωτήρων) και χρησιμοποιούνται σε γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με επίπεδα τάσης 66 kV, 150 kV, 400 kV και 735 kV. Έτσι καλύπτονται τα τυπικά μήκη και επίπεδα μόνωσης που χρησιμοποιούνται σε κοινά συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Το μοντέλο πρόβλεψης της διάσπασης που χρησιμοποιείται στις προσομοιώσεις είναι το μοντέλο προόδου του λήντερ που προτάθηκε από τη CIGRE. Με αυτό κατασκευάστηκαν καμπύλες τάσης-χρόνου διάσπασης (V-t), οι οποίες στη συνέχεια κανονικοποιήθηκαν για να συγκριθούν και να εξαχθούν συμπεράσματα.