Szélerőmű tranziens potenciál viszonyainak vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Ladányi József
Villamos Energetika Tanszék

Napjainkban kiemelt fontosságú, hogy a szükséges villamosenergia előállítása környezetbarát és fenntartható módon valósuljon meg. Erre egy lehetséges megoldást jelent a megújuló energiaforrásokból történő energia-előállítás. Ennek egy jelentős hányada szélerőművek segítségével történik. A világ összes szélerőművének beépített teljesítménye 2015. évben 433 GW volt [1]. Ezek a berendezések azonban számos hátránnyal is rendelkeznek. Például egy tornyot nagyon nagy valószínűséggel ér villámcsapás élettartama során, mivel ezek az eszközök mind kialakításuk, mind telepítési helyük miatt fokozott veszélynek vannak kitéve. A problémát tetézi, hogy megfelelő földelési berendezés kialakítása nehéz és költséges, mivel a tornyok alapja offshore turbinák esetén a tengerfenék alatt, onshore turbinák esetén pedig néha hegygerincen, tehát sziklás területen kerül lefektetésre. Az MSc képzés Diplomatervezés 1 és Diplomatervezés 2 tárgyainak keretei közt azt a feladatot kaptam, hogy modellezzem egy ilyen torony villámcsapáskor történő potenciálemelkedését illetve az ekkor kialakuló érintési és lépésfeszültségeket. A végső célom egy olyan földelőrendszer kialakítása volt, melynek földelési ellenállása az előírt határértéken belüli, viszont kialakítása egyszerűbb, mint az irodalomkutatás során megoldások. A dolgozat első fejezete ismerteti a villámáram jelalakját. A második fejezet bemutatja a földelési ellenállás fogalmát és mérési módszereit. A harmadik fejezetben megismerhető egy szélturbina földelőrendszere. A negyedik fejezetben bemutatásra kerül az érintési- és lépésfeszültség fogalma valamint a kapcsolódó szabványok. Az ötödik fejezet ismerteti a skin-hatást valamint a számításokhoz használt frekvencián mérhető behatolási mélységeket. A hatodik fejezet röviden bemutatja a CDEGS szoftvercsomagot, és az azt felépítő modulokat és eszközöket. A hetedik fejezet bemutatja a kvázistacioner és tranziens potenciálviszonyok, érintési- és lépésfeszültségek számítását a CDEGS programcsomag segítségével. A nyolcadik fejezet elemzi az eddigi számítások során kapott eredményeket. A kilencedik fejezetben egy továbbfejlesztett földelőrendszer elemzése olvasható. A tizedik fejezet összefoglalja a Diplomaterv készítése során tapasztaltakat.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.