Παραμετρική ανάλυση συστημάτων γείωσης αιολικού πάρκου
Parametric analysis of wind farm grounding system

Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Δελημήτρος, Θεμιστοκλής
Ημερομηνία
2025-02-27Επιβλέπων
MORONIS, ANTONIOSΛέξεις-κλειδιά
Αντίσταση γείωσης ; Μελέτη γείωσης ; Αιολικά πάρκα ; Ειδική αντίσταση εδάφους ; CDEGS ; Συστήματα γείωσης ανεμογεννητριών ; Βηματικές τάσεις ; Τάσεις επαφής ; Διστρωματικό έδαφοςΠερίληψη
Η διπλωματική εργασία αναλύει τα συστήματα γείωσης των ανεμογεννητριών, δίνοντας έμφαση στη λειτουργία τους υπό κανονικές συνθήκες. Εξετάζεται η σημασία της γείωσης για την ασφάλεια και την αποτελεσματική λειτουργία των ανεμογεννητριών. Στη συνέχεια, η μελέτη στρέφεται στη μελέτη γείωσης αιολικού πάρκου, καθώς και στις τεχνικές λεπτομέρειες των ανεμογεννητριών. Παράλληλα, καλύπτονται όλα τα συναφή ζητήματα που αφορούν τη λειτουργία και τη διαχείριση των γειώσεων των αιολικών πάρκων. Επιπλέον, η εργασία περιλαμβάνει λεπτομερή ανάλυση για τη διαδικασία μελέτης γειώσεων ενός αιολικού πάρκου,
συμπεριλαμβανομένης της επιλογής της κατάλληλης τοποθεσίας με βάση γεωγραφικά και κλιματικά κριτήρια. Τέλος, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην αξιολόγηση των κινδύνων που συνδέονται με τις βηματικές τάσεις και τις τάσεις αφής, εξετάζοντας τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την εξασφάλιση της ασφάλειας τόσο για το προσωπικό, όσο και για τον εξοπλισμό κατά τη λειτουργία του πάρκου. Η πτυχιακή εργασία είναι δομημένη σε τέσσερα κεφάλαια, καθένα από τα οποία εμβαθύνει σε διαφορετικές πτυχές του θέματος. Το πρώτο κεφάλαιο ξεκινά με μια εισαγωγή στη γείωση και στην ειδική αντίσταση του εδάφους, θέτοντας
τα θεμέλια για την κατανόηση των συστημάτων γείωσης. Στο δεύτερο κεφάλαιο, η ανάλυση επικεντρώνεται στη γείωση των ανεμογεννητριών και στον σχεδιασμό γειώσεων ενός αιολικού πάρκου που απαιτούνται για την ασφαλή λειτουργία του. Στο τρίτο κεφάλαιο, εξετάζονται οι προσομοιώσεις και η συμπεριφορά της ειδικής αντίστασης του εδάφους, καθώς και η αποτελεσματικότητα των υλικών βελτίωσης της γείωσης με σχέση τα καιρικά φαινόμενα και τον χρόνο. Τέλος, το τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο ασχολείται με τη λεπτομερή μελέτη γείωσης ενός αιολικού πάρκου, καλύπτοντας τον σχεδιασμό της δομής του εδάφους, τις τεχνικές γείωσης, καθώς και τα ζητήματα ασφάλειας και αφής, προσφέροντας μια ολοκληρωμένη εικόνα για την ασφαλή και αποδοτική λειτουργία του πάρκου.
Περίληψη
The thesis focuses on an extensive investigation of wind turbines and wind farms, aiming to provide a comprehensive and detailed overview of wind energy. Initially, the thesis analyzes the grounding systems of wind turbines, emphasizing their operation under normal conditions. It examines the importance of grounding for the safety and effective operation of wind turbines. The study then turns to the grounding analysis of a wind farm, as well as the technical details of wind turbines, including their construction, installation, and maintenance. Additionally, all related issues concerning the operation and management of wind farm grounding systems are covered. The thesis also includes a detailed analysis of the grounding study process for a wind farm, including the selection of a suitable location based on geographical and climatic criteria. Finally, special attention is given to the evaluation of risks associated with step and touch voltages, examining the methods used to ensure the safety of both personnel and equipment during the operation of the park. The thesis is structured into four chapters, each delving into different aspects of the subject. The first chapter begins with an introduction to grounding and soil resistivity, laying the foundation for understanding grounding systems. In the second chapter, the analysis focuses on the grounding of wind turbines and the design of wind farm grounding systems required for their safe operation. The third chapter examines simulations and the behavior of soil resistivity, as well as the effectiveness of grounding enhancement materials concerning weather conditions and time. Finally, the fourth and last chapter deals with the detailed grounding study of a wind farm, covering the design of soil structure, grounding techniques, and issues related to safety and touch voltage, providing a comprehensive overview of the safe and efficient operation of the farm.