Εφαρμογή της μεθοδολογίας MEErP για τον οικολογικό σχεδιασμό σε μετασχηματιστές μετρήσεως τάσεως και εντάσεως υψηλής τάσης

Ταρουσίνωφ, Γεώργιος

Implementing the eco design methodology MEErP in voltage and current measuring transformers operating in high-voltage networks

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Ταρουσίνωφ, Γεώργιος

Date

2020-10

Advisor

Psomopoulos, Constantinos

G_Tarousinof_83.pdf (12.82Mb)

Keywords

Οικολογικός σχεδιασμός ; Μετασχηματιστές ; Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ; Μεθοδολογία MEErP ; Μετασχηματιστές μέτρησης ; Υψηλή τάση

Abstract

Η Διπλωματική εργασία: «ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑΣ MEErP ΓΙΑ TON ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟ ΣΧΕΔΙΑΣΧΟ ΣΕ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΣ ΤΑΣΕΩΣ ΚΑΙ ΕΝΤΑΣΕΩΣ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ » αξιολογεί την δυνατότητα εφαρμογής της οδηγίας 2009/32/ΕΕ για τον οικολογικό σχεδιασμό στους Μετασχηματιστές Μετρήσεων στα δίκτυα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Η μελέτη οικολογικού σχεδιασμού των μετασχηματιστών μετρήσεων με την βοήθεια των υπολογιστικών φύλλων (Excel) της μεθοδολογίας αναφοράς (MEErP 2011), προσπαθεί να ποσοτικοποιήσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που παρουσιάζονται σε ένα δίκτυο μεταφοράς ενέργειας, από την χρήση αυτού του εξοπλισμού σε όλα τα στάδια της ζωής του, έως το τέλος χρήσης του. Η μελέτη αυτή βασίζεται σε στοιχεία των μετασχηματιστών μετρήσεων του εθνικού δικτύου μεταφοράς του Ανεξάρτητου Διαχειριστή Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας ΑΔΜΗΕ. Αυτή η Διπλωματική εργασία είναι μια πρωταρχική προσπάθεια εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των μετασχηματιστών μετρήσεων στη λειτουργία τους σε δίκτυα υψηλών τάσεων. Αυτές οι επιπτώσεις καταγράφονται χρησιμοποιώντας την μεθοδολογία αναφοράς MEErP της ΕΕ , τους κανονισμούς και τις βασικές αρχές της οικολογικής σχεδίασης πάνω στην προοπτική της ανάλυσης κύκλου ζωής (LCA). Η εφαρμογή της MEErP προβλέπει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των μετασχηματισμών μετρήσεων και καταγραφεί τα αποτελέσματά της. Αυτή η διαδικασία αναδεικνύει την αναγκαιότητα προσέγγισης της οικολογικής σχεδίασης στο εξοπλισμό Υψηλών Τάσεων όπου λειτουργεί σε δίκτυα μεταφοράς ενέργεια υψηλών τάσεων και πάει πιο μπροστά τους ήδη ρυθμισμένους κανονισμούς των μετασχηματιστών ισχύος με τον κανονισμό (EU) No 548/2014 ο οποίος τροποποιήθηκε από τον κανονισμό (EU) 2019/1783. Αυτή η Διπλωματική εργασία περιγράφει τις λειτουργίες, τις τεχνολογίες και τα εξαρτήματα των μετασχηματισμών μετρήσεων που τοποθετούνται σε υποσταθμούς υψηλών τάσεων. Περιγράφονται τα φαινόμενα γήρανσης και την ελαττωματικότητα των μετασχηματιστών μετρήσεων, ακολούθως βελτιώνει το χρόνο ζωής των μετασχηματιστών μετρήσεων ανιχνεύοντας και μετριάζοντας τα φαινόμενα γήρανσης και αλλοίωσης από άλλους παράγοντες. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία αναφέρονται αποτέλεσμα ανάλυσης κύκλου ζωής (LCA) μετασχηματιστών μετρήσεων Υ.Τ. ρεύματος και τάσεως, σημαντικών κατασκευαστών. Τα δεδομένα συλλέχτηκαν από τους μετασχηματιστές μετρήσεων που λειτουργούν στο δίκτυο μεταφοράς της Ελλάδας στα 150kV και 400kV. Επιπροσθέτως αναφέρεται μια σύντομη περιγραφή στο σύστημα μεταφοράς ενέργειας και στο δεκαετές αναπτυξιακό σχέδιο του ΑΔΜΗΕ για το δίκτυο μεταφοράς ενέργειας της Ελλάδας.

Abstract

This thesis: "Implementing the Eco Design Methology MEErP in Voltage and Current Measuring Transformers operating in High Voltage networks " evaluates the applicability of the 2009/125/ EU Directive for the Eco Design on the Measuring Transformers Operating in Electricity Transmission Systems. The study of measuring transformers using spreadsheets (Excel) with the EU eco-design reference methodology (MEErP 2011), tries to quantify their environmental impact and consequently the environmental impact of the power transmission system using this equipment, in all stages of its life. This study was conducted using data from measuring transformers operating in the Hellenic Electricity Transmission System operated by the Independent Power Transmission Operator of Greece (IPTO). This thesis is one of the first ones trying to evaluate the environmental impact of measuring transformers operating in high voltage networks. It reports using the EU reference methodology MEErP and directives and principles of the Eco Design in a life cycle analysis (LCA) perspective. The implementation of MEErP provides the environmental impacts of the measuring transformers and reports the findings. Also this process can show the importance of the Eco Design approach in high voltage equipment operating in High Voltage Energy Transmission systems, and goes beyond the already regulated Power Transformers with the (EU) Regulation No 548/2014 which was amended by Regulation (EU) 2019/1783. This thesis discusses the function, technology and components of instrument transformers applied in high voltage substations. Ageing phenomena and failure modes of instrument transformers are discussed, followed by techniques to detect and mitigate instrument transformer ageing and stresses to improve the lifetime of instrument transformers. In this thesis, details life cycle analysis (LCA) of current and voltage HV measuring transformers of main manufactures are included. The data collected from the operating measuring transformers in 150kV and 400kV transmission network of Greece. Furthermore, quick description is reported on power transmission system and the Ten-year Network Development Plan of the IPTO National Power Transmission System in Greece.