ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΤΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΤΑΣΗΣ ΑΠΟ 15,75 kv ΣΕ 21 kv ΣΤΗ ΣΤΑΣΙΜΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΉΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΤΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΤΑΣΗΣ ΑΠΟ 15,75 kv ΣΕ 21 kv ΣΤΗ ΣΤΑΣΙΜΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΠΟΣΤΟΛΙΔΟΥ ΠΑΝΑΓΙΩΤΑ ΤΣΙΟΥΓΚΟΣ ΣΠΥΡΟΣ Επιβλέπων : Λαμπρίδης Δημήτριος, Αν. Καθηγητής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2006

στις οικογένειες μας

ΑΝΤΙ ΠΡΟΛΟΓΟΥ Στο σημείο αυτό θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε θερμά τον καθηγητή μας κ. Λαμπρίδη Δημήτριο, για την πολύ καλή συνεργασία και καθοδήγηση που μας παρείχε καθ όλο το χρονικό διάστημα εκπόνησης αυτής της διπλωματικής εργασίας. Θα θέλαμε επιπλέον να ευχαριστήσουμε ιδιαίτερα τον υποψήφιο διδάκτορα κ. Μαρινόπουλο Αντώνη για τις χρήσιμες διευκρινίσεις του σε σχέση με το λογισμικό Neplan, καθώς και το συμφοιτητή και φίλο μας Χατζάργυρο Γιώργο για τις χρήσιμες συμβουλές του. Τέλος, θα ήταν παράληψη να μην αναφερθούμε στις συμφοιτήτριες μας Μπάδα Αικατερίνη και Πασσά Μαριάννα., για τη συνεργασία τους κατά τη διάρκεια της εκπόνησης των παρεμφερών θεμάτων των διπλωματικών εργασιών μας.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΑΝΤΙ ΠΡΟΛΟΓΟΥ. 3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... 4 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ.. 7 1.1 Αναγκαιότητα η αλλαγή του επιπέδου τάσης....7 2. ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΔΙΑΝΟΜΗΣ 10 2.1 Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας. 10 2.2 Εναέριες Γραμμές Δικτύου Διανομής..11 2.3 Πτώση τάσης κατά μήκος των γραμμών μεταφοράς...13 2.4 Υπόγεια καλώδια Δικτύου Διανομής...16 2.5 Μορφή συστημάτων διανομής ΜΤ..17 2.5.1 Ακτινικό 17 2.5.2 Βροχοειδές 17 2.5.3 Αραχνοειδές 18 2.5.4 Ατρακτοειδές..18 2.5.5 Μικρών Βρόχων.18 2.6 Εξοπλισμός των συστημάτων διανομής...26 2.7 Επιλογή δικτύου...27 2.8 Μετασχηματιστής Νο 2 Ευόσμου 29 2.9 Μετασχηματιστές υποσταθμών ΥΤ 150 / 21kV.31 2.10 Διακόπτες Ισχύος.31 2.11 Μετασχηματιστές υποσταθμών ΜΤ 21 / 0.4kV...31 2.12 Μορφή δικτύου διανομής Θεσσαλονίκης 32 2.13 Δίκτυο Χαμηλής Τάσης...32 2.14 Εναέριοι αγωγοί και καλώδια.32 2.14.1 Αγωγοί ACSR 32 2.14.2 Υπόγειο καλώδιο NAEKBA 3x240 mm 2 Al.33 2.14.3 Υπόγειο καλώδιο NA2XSY 3x240 mm 2 +25 mm 2 Al.34 3. ΤΟΠΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΟΥ ΔΙΑΝΟΜΗΣ..35 4. ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ NEPLAN 5.2.2..61 4.1 Εισαγωγή...61 4.2 Μορφή δικτύου.61 4.3 Εισαγωγή στοιχείων..... 62 4.3.1 Ζυγοί(Feeders)...62 4.3.2 Ρυθμιστές Μετασχηματιστές..64 4.3.2.1 Ρυθμιστές(Regulators)..64 4.3.2.2 Μετασχηματιστές(Transformers).68 4.3.3 Φορτία(Loads)...69 4.3.4 Γραμμές δικτύου(lines) 70 4.3.5 Κόμβοι δικτύου (Nodes)...72

5. ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΤΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΤΑΣΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΤΗ ΣΤΑΣΙΜΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ.73 5.1 Φορτίσεις 73 5.2 Αποτελέσματα προσομοιώσεων.73 5.2.1 Χωρίς Μ/Σ στην αρχή της γραμμής.73 5.2.1.1 Τάση των 15.75 kv 76 Φόρτιση 50 %...76 Φόρτιση 100 %...77 Φόρτιση 110 %...78 Φόρτιση 0 100 %...79 Φόρτιση 100 0%...80 Τυχαία Φόρτιση...81 5.2.1.2 Τάση των 21 kv 82 Φόρτιση 50 %...82 Φόρτιση 100 %...83 Φόρτιση 110 %...84 Φόρτιση 100 0%...85 Φόρτιση 0 100 %...86 Τυχαία Φόρτιση...87 5.2.2 Με Μ/Σ στην αρχή της γραμμής..90 5.2.2.1 Τάση των 15.75 kv..90 Φόρτιση 50 %...90 Φόρτιση 100 %...91 Φόρτιση 110 %...92 Φόρτιση 0 100 %...93 Φόρτιση 100 0%...94 Τυχαία Φόρτιση...95 5.2.2.2 Τάση των 21 kv Φόρτιση 50 %...96 Φόρτιση 100 %...97 Φόρτιση 110 %...98 Φόρτιση 0 100 %...99 Φόρτιση 100 0%...100 Τυχαία Φόρτιση.101 5.3 Συγκρίσεις στη γραμμή P_31...102 5.3.1 Αποτελέσματα συγκρίσεων...106 5.4 Συμπεράσματα..107

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α...108 Περιγραφή ισοδυνάμων και εξισώσεων του Neplan 108 Α.1 Εισαγωγή 108 Α.2 Επιφάνεια εργασίας του Neplan.108 A.3 Οργάνωση δεδομένων 110 A.4 Δημιουργία δικτύου 110 A.5 Ισοδύναμα κυκλώματα...112 A.6 Θεωρία ροής φορτίου.115 A.7 Επιλογή αποτελεσμάτων 121 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β...128 Β.1 Πίνακες ονομαστικών στοιχείων καλωδίων...128 Β.2 Μετρήσεις σε πείραμα ανοιχτού κυκλώματος και βραχυκύκλωσης..129 Β.3 Ονομαστικά στοιχεία Μ/Σ Νο2 Ευόσμου.132 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...148

1.Εισαγωγή 1. Εισαγωγή Στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία και στα πλαίσια της συνεργασίας του εργαστηρίου Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας με το Κέντρο Ελέγχου Δικτύων Διανομής (ΚΕΔΔ) της Διεύθυνσης Περιφέρειας Μακεδονίας Θράκης της ΔΕΗ ΑΕ, έγινε μια προσπάθεια να μελετηθεί η επίδραση της αλλαγής του επιπέδου τάσης από 15,75 σε 21kV στο δίκτυο διανομής. Η μελέτη αυτή είναι ενταγμένη στα πλαίσια μιας γενικότερης προσπάθειας αναβάθμισης του δικτύου διανομής της ΔΕΗ με κύριο στόχο τη δημιουργία ενός μοντέλου αξιόπιστου, χρηστικού και αντιπροσωπευτικού, που να προσεγγίζει όσο το δυνατόν περισσότερο την πραγματική εικόνα του δικτύου ΜΤ της ΔΕΗ. Με τη βοήθεια του λογισμικού Neplan 5.1.7 της εταιρείας Busarello & Cott & Partner Inc, επικεντρωθήκαμε στην καταγραφή των αρχικών συνθηκών του δικτύου που θα αποτελέσουν σημαντικότατο υπόβαθρο για την περαιτέρω μελέτη της μεταβατικής κατάστασης. 1.1 Αναγκαιότητα η αλλαγή του επιπέδου τάσης Η ΔΕΗ, για λόγους κοινής ωφέλειας και ως επιχείρηση που στοχεύει στη μεγιστοποίηση του κέρδους, ενδιαφέρεται για την ελαχιστοποίηση του κόστους παραγωγής, μεταφοράς και διανομής της ηλεκτρικής ενέργειας. Όσον αφορά τη διανομή, ένας τρόπος μείωσης του κόστους είναι η αύξηση του επιπέδου της μέσης τάσης. Συγκεκριμένα για το δίκτυο της Θεσσαλονίκης και με αφορμή την οικονομοτεχνική μελέτη των Μακρή Κων/νου και Κουκουγιάννη Κων/νου (που έγινε στα πλαίσια διπλωματικής εργασίας στο Εργαστήριο ΣΗΕ του ΑΠΘ) απέδειξε πως το οικονομικό όφελος που προκύπτει από τη μείωση των απωλειών Joule καθώς και από τη χρονική Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 7

1.Εισαγωγή μετατόπιση των επενδύσεων για ένα χρονικό διάστημα 5 ετών, που ήταν και ο χρονικός ορίζοντας της μελέτης, ανέρχεται στο ποσό των 2.269.405,72. Οι λόγοι που οδήγησαν στην ανάγκη μελέτης αλλαγής της τάσης είναι οι εξής : 1. Μείωση των εντάσεων που διέρχονται από τις γραμμές για τα ίδια φορτία κατά το λόγο 15,75/21. Συνέπειες της μείωσης αυτών των εντάσεων είναι: o Η μεγαλύτερη δυνατότητα μεταφοράς μέγιστης ισχύος από την ίδια γραμμή κατά τον λόγο 21/15,75. o Η μείωση του ποσοστού πτώσης τάσεως για τα ίδια φορτία κατά το λόγο (15,75/21) 2 = 0,5625 o Η μείωση των απωλειών ισχύος και ενέργειας για τα ίδια φορτία κατά το λόγο (15,75/21) 2 = 0,5625 2. Χρονική μετατόπιση μεγαλύτερων επενδύσεων στο μέλλον. Τα οφέλη και οι επιβαρύνσεις που θα προκύψουν, αναλύονται ως εξής : Οικονομικά οφέλη o Μείωση των απωλειών των γραμμών o Μείωση των απωλειών των μετασχηματιστών διανομής o Μείωση των απωλειών των μετασχηματιστών στα κέντρα υποβιβασμού της τάσης ΥΤ / ΜΤ o Κατάργηση των απωλειών των εγκατεστημένων αυτομετασχηματιστών στο δίκτυο ΜΤ o Χρονική μετάθεση στο μέλλον άλλων επενδύσεων που προκύπτουν λόγω της αλλαγής της τάσης. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 8

1.Εισαγωγή Οικονομικές επιβαρύνσεις o Κόστος αντικατάστασης των Μ/Σ ισχύος διανομής o Κόστος αντικατάστασης των Μ/Σ τάσης μέτρησης στους ιδιωτικούς υποσταθμούς o Κόστος αποξήλωσης των υπαρχόντων ΑΜ/Σ o Κόστος εργατικών για την αλλαγή της τάσης κατά τις ημέρες της αλλαγής από τα συνεργεία της Διανομής και της Μεταφοράς Όσο σημαντικά κι αν είναι τα οφέλη από μια τέτοια αλλαγή δεν πρέπει να παραγνωρίζεται το γεγονός ότι αποτελεί μια νέα πραγματικότητα για τους επιβλέποντες μηχανικούς, χρήζοντας ιδιαίτερης προσοχής και μελέτης που απώτερο στόχο έχει τον βέλτιστο έλεγχο και την εποπτεία του δικτύου. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 9

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.Παρουσιάση του Δικτύου Διανομής 2.1 Σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας Σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας (ΣΗΕ) είναι ένα σύνολο από συνεργαζόμενες εγκαταστάσεις που αποτελείται από τα εξής τέσσερα διακριτά μεταξύ τους τμήματα: o Παραγωγή o Μεταφορά o Διανομή o Κατανάλωση Σκοπός των ΣΗΕ είναι να τροφοδοτηθούν αδιάλειπτα με λογική αξιοπιστία και φθηνά με ηλεκτρική ισχύ καλής ποιότητας οι καταναλωτές. Δηλαδή, πρέπει να δώσουμε όση ισχύ χρειάζεται η κατανάλωση και μάλιστα στην χρονική περίοδο και στον τόπο που απαιτείται. Η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται σε μονάδες που κατά κανόνα βρίσκονται μακριά από την κατανάλωση και τα μεγάλα αστικά κέντρα, πράγμα που απαιτεί τη χρήση γραμμών μεταφοράς που μεταφέρουν σε υψηλά επίπεδα τάσης την παραγόμενη ενέργεια, ελαχιστοποιώντας έτσι το κόστος των απωλειών. Το επόμενο τμήμα αυτής της αλυσίδας αποτελεί η διανομή, της οποίας ο ρόλος είναι η παροχή της ενέργειας σε τέτοια μορφή που να είναι τελικώς αξιοποιήσιμη από τον καταναλωτή. Σαν διανομή χαρακτηρίζουμε το κομμάτι που έχει σαν αφετηρία τους υποσταθμούς (ΥΣ) Υψηλής Τάσης (ΥΤ), δηλαδή του ΥΣ υποβιβασμού 150/21kV και τέρμα τους υποσταθμούς Μέσης Τάσης (ΜΤ), δηλαδή τους ΥΣ καταναλωτών 21/0,4kV. Συγκεκριμένα το δίκτυο ξεκινάει από τους ζυγούς ΜΤ των μετασχηματιστών (Μ/Σ) στους υποσταθμούς ΥΤ, όπου και ασφαλίζεται με διακόπτες ισχύος. Στη συνέχεια η ηλεκτρική ενέργεια οδηγείται μέσω υπογείων και εναέριων αγωγών στους κατά τόπους υποσταθμούς ΜΤ. Για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούνται γραμμές εναλλασσόμενου ρεύματος. Σπανιότερα στο εξωτερικό και σε τροφοδοτήσεις νησιών με υποθαλάσσια καλώδια χρησιμοποιούνται γραμμές συνεχούς ρεύματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η μεταφερόμενη ισχύς, τόσο μεγαλύτερη είναι και η τάση μεταφοράς που επιβάλλεται από τεχνικοοικονομικούς λόγους. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 10

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.2 Εναέριες γραμμές δικτύου διανομής Οι εναέριες γραμμές αποτελούνται από τα παρακάτω στοιχεία: 3 αγωγούς φάσεων, πιθανώς 1 ή 2 αγωγούς προστασίας κατά των κεραυνών. Στύλους ή πυλώνες (ξύλινους, τσιμεντένιους και χαλύβδινους) πάνω στους οποίους αναρτώνται ή στηρίζονται οι αγωγοί μέσω μονωτήρων. Μονωτήρες ανάρτησης ή στήριξης Στοιχεία σύνδεσης, απόσβεσης μηχανικών ταλαντώσεων και αρματωσιές που προστατεύουν τους μονωτήρες από την επίδραση του τόξου ή που ενδεχόμενα ελαττώνουν τις ηλεκτρικές πεδιακές εντάσεις. Οι εναέριοι αγωγοί είναι αναρτημένοι σε στύλους κατασκευασμένους από ξύλο ή οπλισμένο σκυρόδεμα. Οι αποστάσεις μεταξύ των στύλων ποικίλουν, συνήθως κυμαίνονται μεταξύ 30 και 60 m. Οι στύλοι αποτελούνται από τρία κύρια μέρη. Τον κύριο κορμό που είναι και η φέρουσα κατασκευή, την τραβέρσα που αποτελεί το μέσο στήριξης των αγωγών και τους μονωτήρες. Ο κύριος στύλος έχει ύψος 11 m, βυθίζεται κατά 2 m στο έδαφος όπου και πακτώνεται. Η τραβέρσα τοποθετείται κάθετα στον κύριο στύλο και στηρίζεται με μεταλλικούς κοχλίες σε ύψος 8,5 m από το έδαφος. Το μήκος της είναι 2,5 m και πάνω της φέρει τους τρεις κατά κανόνα πορσελάνινους μονωτήρες ύψους 15 cm ο καθένας. Οι μονωτήρες εξασφαλίζουν την γαλβανική απομόνωση των ηλεκτροφόρων αγωγών με την υπόλοιπη κατασκευή. Στο σχήμα που ακολουθεί φαίνονται λεπτομερώς όλα τα παραπάνω. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 11

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Οι εναέριες γραμμές σε σύγκριση με τα καλώδια παρουσιάζουν το πλεονέκτημα του μικρού κόστους και της γρήγορης και φθηνής επισκευής. Τα καλώδια χρησιμοποιούνται μόνο όταν είναι αδύνατη ή απαγορεύεται η χρήση εναέριων αγωγών, όπως στο κέντρο μεγάλων πόλεων. Επιπλέον, η μέγιστη φόρτιση των αγωγών περιορίζεται από τη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία τους. Είναι δηλαδή συνάρτηση της κατασκευής του αγωγού, των συνθηκών ψύξης και της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 12

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.3 Πτώση τάσης κατά μήκος των γραμμών μεταφοράς Για μία κοντή γραμμή μεταφοράς ( Σχ. 3.2) που τροφοδοτεί ένα μόνο φορτίο θεωρώντας ως άκρο αποστολής το S και άκρο παραλαβής το R ισχύουν οι παρακάτω σχέσεις: Για την πτώση τάσης : Για την ενεργό ισχύ: Για την άεργο ισχύ: Για την άεργο ισχύ που καταναλώνει η γραμμή Οι παραπάνω σχέσεις θεωρώντας αμελητέες απώλειες γραμμής είναι: Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 13

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Παρατηρούμε ότι για γραμμές με αμελητέες απώλειες, η πτώση τάσης προκαλείται κυρίως από το μεταφερόμενο άεργο φορτίο Q R. Είναι δε προφανές ότι για επαγωγικά φορτία (Q R >0) U S >U R δηλαδή έχουμε πτώση τάσης στον καταναλωτή, ενώ για χωρητικά φορτία (Q R <0) U S <U R έχουμε ανύψωση τάσης. Από τη σχέση (3.6) φαίνεται ότι η μεταφορά ισχύος γίνεται κυρίως με στροφή του ανύσματος της τάσης κατά θ. Συνήθως η στροφή θ είναι πολύ μικρή θ<10. Σε γραμμές διανομής ενδιαφέρει η πτώση τάσης να είναι μέσα στα όρια, συνήθως ±5%. Οι γραμμές αυτές μπορούν να θεωρηθούν κοντές καθώς για αποστάσεις μερικών χιλιομέτρων τα χωρητικά ρεύματα θεωρούνται αμελητέα σε σχέση με τα ρεύματα λειτουργίας των γραμμών. Έτσι η πτώση τάσης σε μία τριφασική γραμμή διανομής με κατανεμημένα φορτία για n καταναλώσεις είναι: όπου: η συνολική ισχύς κατανάλωσης η αντίσταση που αντιστοιχεί στη διαδρομή l j Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 14

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής φ j είναι η γωνία που αντιστοιχεί σε ένα υποθετικό φορτίο P j +j.q j, όπου: (Q m = άεργο φορτίο στη θέση m ) Η πτώση τάσης λοιπόν εξαρτάται άμεσα από το μέγεθος του φορτίου., Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 15

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.4 Υπόγεια καλώδια δικτύου διανομής Ένα σημαντικό κομμάτι του δικτύου διανομής αποτελούν τα υπόγεια καλώδια. Ειδικότερα τα τελευταία χρόνια γίνεται μια προσπάθεια υπογείωσης όσο δυνατόν περισσότερων γραμμών, με στόχους τη μεγαλύτερη προστασία του γενικού κοινού από τους γυμνούς εναέριους αγωγούς, τη μείωση της οπτικής ρύπανσης και τη δημιουργία ενός κλίματος μεγαλύτερης ασφάλειας έναντι της πιθανής επίδρασης των μαγνητικών πεδίων. Τα υπόγεια καλώδια τοποθετούνται στο υπέδαφος. Συγκεκριμένα η εγκατάσταση τους απαιτεί την εκσκαφή αυλακιών βάθους 90 cm και τη σταδιακή τοποθέτηση του καλωδίου με δύο τρόπους. Ο πρώτος χρησιμοποιείται εφόσον το καλώδιο είναι τυλιγμένο σε μεγάλα καρούλια που περνώντας πάνω από το όρυγμα αφήνουν ομαλά το καλώδιο σε όλο το μήκος του ανοίγματος. Με τον δεύτερο τρόπο το καλώδιο απλώνεται στην επιφάνεια του εδάφους δίπλα στο αυλάκι και εναποτίθεται μέσα ομοιόμορφα. Και με τους δύο τρόπους μειώνεται η πιθανότητα του εφελκυσμού του καλωδίου και αποφεύγεται ο τραυματισμός της μόνωσης ή ακόμα και ο στραγκαλισμός των ηλεκτροφόρων αγωγών. Κατά κανόνα, κάτω και πάνω από τους μονωμένους αγωγούς υπάρχει ένα στρώμα από άμμο και αυτό συμβαίνει για να εξασφαλιστεί η ομοιογένεια του χώρου γύρω από τα καλώδια που είναι απαραίτητη για την εξίσωση των αμοιβαίων επαγωγών των τριών φάσεων. Στη συνέχεια το αυλάκι καλύπτεται με χώμα. Πολλές φορές, για λόγους προστασία από πιθανή διάνοιξη νέου αυλακιού στον γύρω χώρο, πάνω από το στρώμα άμμου τοποθετούνται εμπόδια που προειδοποιούν για την ύπαρξη ηλεκτροφόρων αγωγών. Αυτό γίνεται φυσικά και στην επιφάνεια για να παίρνονται οι κατάλληλες προφυλάξεις όταν και αν χρειαστεί να γίνει κάποιο έργο στην περιοχή κοντά στους αγωγούς. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 16

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.5 Μορφή συστημάτων διανομής ΜΤ Από άποψη δομής και εκμετάλλευσης τα Συστήματα Διανομής ΜΤ διακρίνονται σε: 1. Ακτινικά 2. Βροχοειδή 3. Αραχνοειδή 4. Ατρακτοειδή 5. Μικρών βρόχων 2.5.1 ΑΚΤΙΝΙΚΟ Το σύστημα αυτό ( Σχ. 2.1 ) εφαρμόζεται συνήθως σε εναέρια δίκτυα που τροφοδοτούν αγροτικές περιοχές και φορτία που δεν απαιτούν υψηλό βαθμό αξιοπιστίας. Το σύστημα αποτελείται από μία κεντρική γραμμή, τον "κορμό", με τις διακλαδώσεις. Ο κορμός ελέγχεται από έναν διακόπτη ισχύος που εκτελεί αυτόματες επαναφορές. Οι διακλαδώσεις ελέγχονται από ασφαλειοαποζεύκτες και από διακόπτες απομόνωσης. Σε ορισμένες περιπτώσεις τοποθετούνται στον κορμό διακόπτες αυτόματης επαναφοράς, προκειμένου να εξυπηρετηθούν λειτουργικές ανάγκες του δικτύου ή να ελεγχθούν τα σφάλματα σε περιπτώσεις δικτύων με μεγάλα μήκη. 2.5.2 ΒΡΟΧΟΕΙΔΕΣ Εναέρια δίκτυα Το σύστημα αυτό ( Σχ. 2.2) είναι όμοιο με το ακτινικό με τη διαφορά ότι τροφοδοτείται από δύο σημεία του ίδιου ή διαφορετικού υποσταθμού (Υ/Σ). Η κεντρική γραμμή διαχωρίζεται από διακόπτη φορτίου ή τριπολικό αποζεύκτη. Υπόγεια δίκτυα Και σε αυτό το σύστημα ( Σχ. 2.3 ), ο βρόχος τροφοδοτείται από δύο διακόπτες που ανήκουν στον ίδιο ή σε διαφορετικούς Υ/Σ. Σε κάθε Υ/Σ Διανομής υπάρχουν δύο διακόπτες φορτίου για τις αφίξεις των καλωδίων. Ο βρόχος παραμένει λειτουργικά ανοικτός σε ένα διακόπτη φορτίου των Υ/Σ Διανομής. Για να αξιοποιηθεί ο βρόχος, κάθε αναχώρηση, πρέπει να φορτίζεται στην κανονική λειτουργία μέχρι το 50% της ικανότητας της. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 17

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.5.3 ΑΡΑΧΝΟΕΙΔΕΣ Εναέρια δίκτυα Το σύστημα ( Σχ. 2.4) είναι στην ουσία βροχοειδές με τη διαφορά ότι οι συνεργαζόμενες γραμμές είναι τρεις και υπάρχουν πλευρικές συνδέσεις. Σε περίπτωση βλάβης μιας των γραμμών οι άλλες δύο αναλαμβάνουν την κάλυψη των φορτίων. Έτσι κάθε αναχώρηση επιτρέπεται να φορτίζεται στην κανονική λειτουργία μέχρι το 66% της ικανότητας της. Σε κατάλληλες θέσεις του δικτύου προβλέπονται για την μεταφορά φορτίων, ειδικοί διακόπτες φορτίου. Υπόγεια δίκτυα Η βασική δομή του δικτύου ( Σχ. 2.5 ) είναι ίδια με αυτή των εναέριων δικτύων με τις παρακάτω διαφορές: 1. Δεν πρέπει να γίνονται ακτινικές διακλαδώσεις για τροφοδοσία Υ/Σ. Όλοι οι Υ/Σ εντάσσονται στον βρόχο. 2. Οι χειρισμοί για την μεταφορά των φορτίων γίνονται με τη βοήθεια των διακοπτών φορτίου των Υ/Σ. 2.5.4 ΑΤΡΑΚΤΟΕΙΔΕΣ Το σύστημα ( Σχ. 2.6 ) αποτελείται από ομάδα γραμμών που αναχωρούν από τον Υ/Σ 150κν/ΜΤ και απολήγουν σε ένα Υ/Σ ζεύξης. Μία από την ομάδα των γραμμών είναι εφεδρική και πρέπει να είναι απαλλαγμένη από φορτία, για να μπορεί να παραλάβει όλα τα φορτία μιας των άλλων γραμμών. Ο αριθμός των συνεργαζομένων γραμμών συμπεριλαμβανομένης και της εφεδρικής δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 6, αλλιώς μειώνεται ο βαθμός αξιοπιστίας του συστήματος. Ο βαθμός χρησιμοποίησης των γραμμών στο ατρακτοειδές σύστημα είναι πολύ υψηλός και κυμαίνεται γύρω στο 80-85% της ικανότητας τους. 2.5.5 ΜΙΚΡΩΝ ΒΡΟΧΩΝ Στο σύστημα αυτό ( Σχ. 2.7 ) κάθε κύρια γραμμή διαχωρίζεται σε δύο δευτερεύουσες, που σχηματίζουν βρόχο μεταξύ τους ή με δευτερεύουσες άλλης αναχώρησης. Οι βρόχοι μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους με πλευρικές συνδέσεις. Το σύστημα παρέχει πολλές δυνατότητες επανατροφοδότησης τμημάτων με βλάβη ή σφάλμα. Οι γραμμές των βρόχων πρέπει να έχουν ικανότητα φόρτισης μέχρι το 50% των κυρίων γραμμών, πράγμα που επιτρέπει την ένταξη στο σύστημα παλαιών υφιστάμενων καλωδίων μικρότερης διατομής. Τα αντίστοιχα σχήματα ακολουθούν παρακάτω : Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 18

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 19

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 20

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 21

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 22

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 23

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 24

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 25

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.6 Εξοπλισμός των συστημάτων διανομής ΜΤ Εξοπλισμός ζεύξης και προστασίας των Συστημάτων Διανομής Για την προστασία των κορμών των δικτύων ΜΤ χρησιμοποιούνται διακόπτες ισχύος, εξοπλισμένοι με συστήματα Η/Ν χαρακτηριστικής εξαιρετικά αντιστρόφου χρόνου και με σύστημα αυτομάτων επαναφορών. Στα υπόγεια δίκτυα δεν χρησιμοποιείται η αυτόματη επαναφορά. Επί πλέον στα εναέρια δίκτυα μπορούν να χρησιμοποιηθούν Διακόπτες Αυτόματης Επαναφοράς (Δ/ΑΕ) για την ικανοποίηση λειτουργικών αναγκών της γραμμής ή για την ανίχνευση σφαλμάτων μικρών εντάσεων. Οι διακλαδώσεις προστατεύονται με Διακόπτες Απομόνωσης ( Δ/Α ) και με ασφαλειοαποζεύκτες εκτόνωσης. Όλοι οι Μ/Σ Διανομής προστατεύονται με ασφάλειες ταχείας τήξης. Για την ταχεία ανεύρεση των σφαλμάτων χρησιμοποιούνται "ενδεικτικά διέλευσης σφάλματος". Ο αριθμός και οι θέσεις τοποθέτησης τους είναι αντικείμενο που πρέπει να μελετάται κατά περίπτωση από τα στελέχη της εκμετάλλευσης. Οι χειρισμοί για την ζεύξη και απόζευξη των δικτύων και τμημάτων τους γίνονται με τη βοήθεια των μέσων προστασίας και με διακόπτες φορτίου (Δ/Φ). Έτσι ανάλογα με το σύστημα που επιλέγεται πρέπει να προβλεφθεί και η εγκατάσταση Δ/Φ. Στα υπόγεια δίκτυα κάθε Υ/Σ εσωτερικού χώρου, ο Υ/Σ είναι εξοπλισμένος με πίνακες και με Δ/Φ στις εισόδους των καλωδίων. Τηλεχειρισμοί Σε όλους τους Υ/Σ 150 / 15,75-21 kv υπάρχει σύστημα τηλεποπτείας για τηλεχειρισμούς των διακοπτών ισχύος από το ΚΕΔΔ και μεταφορά στοιχείων τηλένδειξης και τηλεμέτρησης από τον Υ/Σ στο ΚΕΔΔ. Εκτός από τους διακόπτες αναχωρήσεων των Υ/Σ 150 /15,75-21 kv υπάρχουν στο σύστημα τηλεποπτείας και τηλεελέγχου και οι Υ/Σ ζεύξης των ατρακτοειδών συστημάτων. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 26

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.7 Επιλογή δικτύου Το δίκτυο που μελετήθηκε επιλέχθηκε έτσι ώστε να πληροί τις παρακάτω προδιαγραφές; Έχει έκταση τέτοια που να επιτρέπει την προσομοίωση του. Αποτελείται τόσο από εναέριες γραμμές μεταφοράς όσο και από υπόγεια καλώδια διανομής. Τροφοδοτεί διάφορα είδη καταναλωτών (οικιακούς, μικρές βιοτεχνίες). Συγκεκριμένα, ο υποσταθμός του Εύοσμου Θεσσαλονίκης αποτελεί το τμήμα του δικτύου διανομής που μελετάται στην παρούσα διπλωματική εργασία. Όπως φαίνεται και στο παρακάτω μονογραμμικό, από τον εν λόγω υποσταθμό εκκινούν συνολικά 30 γραμμές ΜΤ, οι οποίες ανά δέκα τροφοδοτούνται από τους τρεις μετασχηματιστές ισχύος 40/50 MVA. Οι μετασχηματιστές τροφοδοτούν ξεχωριστά τα παραπάνω αναφερθέντα φορτία έχοντας διακόπτες διασύνδεσης μεταξύ των ζυγών ΜΤ για περιπτώσεις εφεδρείας και συντήρησης. Στις μπάρες ΜΤ υπάρχουν συνολικά 5 κεντρικές αντισταθμίσεις των 13,89 MVAr για την αντιστάθμιση των άεργων των γραμμών, χωρίς αυτό να συνεπάγεται ότι δεν υπάρχουν μικρότερες κατά τόπους αντισταθμίσεις στους καταναλωτές για καλύτερα αποτελέσματα αντιστάθμισης. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 27

Σχήμα 1.3

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Από τους τρεις παραπάνω μετασχηματιστές ο Μ/Σ Νο2 είναι αυτός που επιλέχθηκε. Η εκλογή του έγκειται στα παρακάτω: 1. Οι γραμμές που τροφοδοτεί αποτελούν στο σύνολό τους αντιπροσωπευτικό δείγμα δικτύου διανομής, ώστε τα συμπεράσματα που θα εξαχθούν να βρίσκονται το δυνατόν στην ασφαλή πλευρά. 2. Στο γεγονός ότι η καμπύλη φορτίου του παρουσιάζει ομοιότητες με την καμπύλη φορτίου ολόκληρου του δικτύου διανομής της Θεσσαλονίκης με αποτέλεσμα να αποτελεί χαρακτηριστικό δείγμα για ολόκληρο το δίκτυο της Θεσσαλονίκης. 2.8 Μετασχηματιστής Νο2 Εύοσμου Ο Μ/Σ Νο 2 τροφοδοτεί σήμερα 7 γραμμές μεταφοράς ΜΤ, το μήκος των οποίων δεν ξεπερνά τα 9km και η τοπολογία τους είναι τέτοια που να επιτρέπει την προσομοίωσή τους στο Neplan. Τρεις από αυτές τις γραμμές αποτελούνται στο μεγαλύτερο μήκος τους από υπόγειο καλώδιο, ενώ οι υπόλοιπες είναι κυρίως εναέριες. Αυτές είναι οι Ρ-31, Ρ-34, Ρ-35, Ρ-36, Ρ-37, Ρ-38 και Ρ-39, που αποτελούν και το δίκτυο διανομής που μοντελοποιήθηκε και μελετήθηκε για τις ανάγκες της παρούσας διπλωματικής. Αξίζει να σημειωθεί ότι στο Μ/Σ αυτό μπορούν να συνδεθούν ακόμη 3 γραμμές οι οποίες στην κανονική λειτουργία του δικτύου τροφοδοτούνται από άλλο υποσταθμό και για το λόγο αυτό δεν προσομοιώθηκαν. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 29

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνονται αναλυτικά τα χαρακτηριστικά του. Κατασκευαστής ELPROM Τύπος TMRY 40(50)/150 Αριθμός Σειράς 112547 Ονομαστική Ισχύς (ΜVA) 40/50 Ισχύς Αναφοράς της U % (ΜVA) 50,00 Ονομαστική Τάση Πρωτεύοντος (kv) 150,00 Ονομαστική Ένταση Πρωτεύοντος (A) 192,45 Ονομαστική Τάση Δευτερεύοντος (kv) 15,75/21 Τάση Λειτουργίας Δευτερεύοντος (kv) 21,00 Συνδεσμολογία - Ομάδα Dyn1 M.P.S.C.D. (sec) 5 Ρεύμα Μαγνήτισης (%In) 0,095 Χωρητική Αγωγιμότητα «Β» (pu) -0,00048 Γωνία των «Ζ» 88,00 Κωδικοί Ζυγών HV MV 2831-2852 Αντίσταση γείωσης Κόμβου (Ω) 12,00 Αντίσταση γείωσης Κόμβου x3 (pu) 8,16327 15,75 kv 21 kv Ζ 1 Πρωτ.-Δευτ. 1 ο TAP (U %) 22,01 20,75 Ζ 1 Πρωτ.-Δευτ. Ενδιάμεσο TAP (U %) 21,37 20,00 Ζ 1 Πρωτ.-Δευτ. Τελευταίο TAP (U %) 20,55 19,36 Ζ 0 Πρωτ.-Δευτ. Ενδιάμεσο TAP (U %) - - Ζ 1 Πρωτ.-Δευτ. Ενδιάμεσο TAP (pu) 0,01396 0,39976 Ζ 0 Πρωτ.-Δευτ. Ενδιάμεσο TAP (pu) 0,00 0,00 Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 30

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.9 Μετασχηματιστές υποσταθμών ΥΤ 150/21 kv Οι εν λόγω Μ/Σ είναι ισχύος της τάξης των δεκάδων MVA και τα χαρακτηριστικά τους ποικίλουν ανάλογα με τις απαιτήσεις του δικτύου και τις ιδιαίτερες συνθήκες του περιβάλλοντος χώρου στον οποίο πρόκειται να εγκατασταθούν. Οι Μ/Σ του δικτύου διανομής της πόλης της Θεσσαλονίκης είναι κατά κανόνα της τάξης των 50 MVA με τάση τα τελευταία χρόνια λόγω αύξησης των ενεργειακών απαιτήσεων της πόλης την αντικατάσταση των παλαιοτέρων ή την προσθήκη καινούριων με ισχύ 100 MVA. 2.10 Διακόπτες Ισχύος Οι γραμμές του δικτύου που εκκινούν από τους υποσταθμούς ΥΤ για να φτάσουν στους αντίστοιχους της ΜΤ ασφαλίζονται στην αναχώρησή τους με διακόπτες ισχύος αυτόματης επαναφοράς. Ο διακόπτες αυτοί έχουν την ικανότητα να αποκόπτουν βραχυκυκλώματα και να κάνουν αυτόματες επαναφορές (reclosers) έως ότου διαπιστωθεί αν το σφάλμα είναι μόνιμο ή παροδικό. 2.11 Μετασχηματιστές υποσταθμών ΜΤ 21/0,4 kv Πρόκειται για μετασχηματιστές με ισχύ από μερικές δεκάδες μέχρι εκατοντάδες kva που είναι διάσπαρτοι μέσα στο δίκτυο της διανομής. Οι μετασχηματιστές αυτοί αποτελούν τον τελικό κρίκο σύνδεσης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με την κατανάλωση, αφού μετασχηματίζουν την τάση σε εκείνο το επίπεδο (400 V) που είναι πλέον αξιοποιήσιμη από τον καταναλωτή. Χαρακτηριστικά τέτοιων Μ/Σ υπάρχουν στο παράρτημα της διπλωματικής εργασίας. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 31

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.12 Μορφή δικτύου διανομής ηλεκτρικής ενέργειας Θεσσαλονίκης Το ηλεκτρικό δίκτυο της Θεσσαλονίκης είναι βροχοειδώς κατανεμημένο, δηλαδή κάθε γραμμή είναι ενωμένη με κάποια άλλη σχηματίζοντας βρόχο. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι γραμμές καταλήγουν σε ζυγούς ζεύξης σε διάφορα σημεία της πόλης, μέσω των οποίων τροφοδοτούνται πολλές γραμμές ταυτόχρονα. 2.13 Δίκτυο Χαμηλής Τάσης Αμέσως μετά τον μετασχηματιστή ΜΤ ακολουθεί το δίκτυο της Χαμηλής Τάσης όπου πλέον η ηλεκτρική ενέργεια διανέμεται υπό τάση 400 V στους καταναλωτές. Η διανομή αυτή γίνεται όπως και στο δίκτυο ΜΤ που αναφέρθηκε παραπάνω είτε εναερίως είτε υπογείως. 2.14 Εναέριοι αγωγοί και καλώδια 2.14.1 Αγωγοί ACSR Οι αγωγοί που χρησιμοποιούνται στο εναέριο δίκτυο είναι κατά κανόνα πολύκλωνοι αγωγοί αλουμινίου με ενίσχυση χάλυβα (ACSR Aluminum Core Steel Reinforced). Η δομή ενός τέτοιου αγωγού φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Σχήμα 1.2 Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 32

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής Ο πυρήνας του αγωγού αποτελείται από συνεστραμένους κλώνους χάλυβα που εξασφαλίζουν μηχανική αντοχή και περιβάλλεται από αντίθετης φοράς συνεστραμένους κλώνους αλουμινίου, οι οποίοι φέρουν και το ηλεκτρικό ρεύμα. Συγκεκριμένα οι διατομές που συναντώνται στο δίκτυο είναι των 95, 50, 35 και 16 mm 2. Με τον αριθμό αυτό δηλώνεται η ισοδύναμη διατομή που θα είχε ο αγωγός ίσης αντίστασης αν ήταν κατασκευασμένος πλήρως από χαλκό. Ένας άλλος τρόπος δήλωσης της διατομής των εναέριων ACSR είναι η παράθεση των διατομών του αλουμινίου και του χάλυβα ξεχωριστά Al/St. Συχνά χρησιμοποιείται και η αναλυτική παράθεση του αριθμού και της διαμέτρου των κλώνων του αγωγού. Περισσότερες λεπτομέρειες φαίνονται στον πίνακα που ακολουθεί. Πίνακας 1.1 Διατομές Αγωγών ACSR Ισοδύναμη διατομή χαλκού Αριθμός Κλώνων και Διάμετρος Αγωγών Al/St 95 ACSR 26/2,72 Al + 7/2,21 St 150/25 50 ACSR 6 Al/1 St/4,11 95/15 35 ACSR 6 Al/1 St/3,44 50/8 16 ACSR 6 Al/1 St/2,32 25/4 Στο δίκτυο ΜΤ κατά κανόνα χρησιμοποιούνται οι δύο ακόλουθοι τύποι καλωδίων: Υπόγεια καλώδια 3x240 mm 2 Al NAEKBA και Υπόγεια καλώδια 3x240 mm 2 Al + 25 mm 2 Al XPLE 2.14.2 Υπόγειο καλώδιο NAEKBA 3x240 mm 2 Al Το καλώδιο αυτό είναι ένα τριπολικό ΜΤ και από την ονομασία του είναι εμφανής η δομή του. Συγκεκριμένα: Ν: Καλώδιο σύμφωνα με τους κανονισμούς VDE (Γερμανικοί κανονισμοί). Α: Ηλεκτροτεχνικό Αλουμίνιο (Ε-Al) σαν αγωγός. Ε: Καλώδιο τριφασικό με 3 μανδύες. K: Μανδύας από μόλυβδο (Pb) που παρουσιάζει ευκαμψία και χημική αντοχή. B: Ενίσχυση με χαλύβδινες ταινίες. Α: Στρώμα προστατευτικό από εμποτισμένες ίνες γιούτας Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 33

2.Παρουσίαση του Δικτύου Διανομής 2.14.3 Υπόγειο καλώδιο NA2XSY 3x240 mm 2 + 25 mm 2 Al Ο δεύτερος τύπος καλωδίου, που τα τελευταία χρόνια αντικαθιστά μεγάλα τμήματα του προηγούμενου στα πλαίσια της ανανέωσης του υπόγειου δικτύου, αποτελείται από 4 μονοπολικά καλώδια. Οι τρεις από τους τέσσερις αγωγούς, που είναι συνεστραμένοι μεταξύ τους για να εξασφαλίζεται η εξίσωση των αμοιβαίων επαγωγών, αποτελούν τις φάσεις και έχουν διατομή 240 mm 2 ο καθένας. Το τέταρτο καλώδιο είναι ένας μονωμένος αγωγός ο οποίος οδεύει παράλληλα με τους άλλους τρεις σε απόσταση 20 cm και γειώνεται στην αρχή και στο τέλος του. Ο ρόλος του είναι να δημιουργεί μια ισοδυναμική επιφάνεια κατά μήκος όλης της γραμμής ώστε να μειώνεται ο κίνδυνος της βηματικής τάσης σε περίπτωση σφάλματος και η διατομή του είναι 25 mm 2. Τα καλώδια αυτού του τύπου είναι γνωστά και ως καλώδια XLPE. Από την ονομασία NA2XSY είναι εμφανής η δομή των καλωδίων: Ν: Καλώδιο σύμφωνα με τους κανονισμούς VDE (Γερμανικοί κανονισμοί). Α: Ηλεκτροτεχνικό Αλουμίνιο (Ε-Al) σαν αγωγός. 2Χ: Μόνωση δικτυωμένου πολυαιθυλενίου ( XLPE ). S: Μανδύας από χαλκό Υ: Αντιδιαβρωτικός μανδύας από PVC για προστασία του μανδύα χαλκού από τη διάβρωση. Θα μπορούσαμε να είχαμε και πολυαιθυλένιο Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 34

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής 3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Mε τη βοήθεια του προγράμματος GIS της ΔΕΗ βρέθηκε η ακριβής τοπολογία των γραμμών διανομής του ζυγού 2 του Εύοσμου. Για να δοθεί μια εικόνα της τοπολογίας του δικτύου διανομής που θα μελετηθεί παρατίθενται τα παρακάτω διαγράμματα, στα οποία φαίνεται το είδος της γραμμής μεταφοράς, το ακριβές μήκος της και τα σημεία των απομαστεύσεων. Η ονομασία της κάθε γραμμής είναι συγκεκριμένη και είναι κι αυτή στοιχείο του GIS. Διατηρήθηκε και στο τελικό μοντέλο. Η ονομασία των γραμμών διανομής απoτελείται από δύο μέρη. Το πρώτο υποδεικνύει το είδος της γραμμής μεταφοράς, ενώ το δεύτερο, που απαρτίζεται από έναν αριθμό ακολουθούμενο από το γράμμα m, π.χ. για τον πρώτο κλάδο της γραμμής Ρ-31: 64m, υποδεικνύει το ακριβές μήκος του κάθε κλάδου. Αναλυτικότερα, όσο αναφορά στο πρώτο σκέλος της ονομασίας, ακολουθούν τα ονόματα που χρησιμοποιήθηκαν μαζί με τις ερμηνείες τους : 16 Ε: εναέρια γραμμή 16 ACSR. 35 Ε: εναέρια γραμμή 35 ACSR. 50 Ε: εναέρια γραμμή 50 ACSR. 95 Ε: εναέρια γραμμή 95 ACSR. Ν: υπόγειο καλώδιο ΝΑΕΚΒΑ. Χ: υπόγειο καλώδιο XLPE. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 35

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 36

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 37

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 38

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 39

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 40

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 41

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 42

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 43

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 44

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 45

3.Τοπολογία Δικτύου Διανομής Ακολούθως παρατίθενται οι επτά γραμμές μεταφοράς μέσης τάσης του δικτύου του Εύοσμου όπως αυτές αναπαραστάθηκαν από το Neplan και παρουσιάζονται στην επιφάνεια εργασίας του κατά τη διάρκεια της μελέτης τους. Το Neplan, για διευκόλυνση του χρήστη, εμφανίζει με το ίδιο χρώμα τα στοιχεία που βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο τάσης. Ακόμα, στο κύκλωμα, και ειδικότερα πάνω στα καλώδια και τις γραμμές μεταφοράς διακρίνονται βέλη. Αυτά εμφανίζονται κατά την ανάλυση ροής ισχύος ούτως ώστε να είναι γνωστή η φορά της ροής ισχύος στο κύκλωμά μας. Η ονοματολογία των στοιχείων διατηρήθηκε σύμφωνα με τα προαναφερθέντα διαγράμματα. Παρακάτω παρουσιάζονται οι γραμμές χωρίς Μ/Σ μετά το τροφοδοτικό στην αρχή της γραμμής και στη συνέχεια παρουσιάζονται οι γραμμές με Μ/Σ μετά το τροφοδοτικό. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 46

Χωρίς Μ/Σ :

Με Μ/Σ :

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 4. Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 4.1 Εισαγωγή Το δίκτυο που παρουσιάστηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο προσομοιώνεται με τη χρήση του λογισμικού Neplan 5.2.2 ώστε να μελετηθούν οι διάφορες καταστάσεις του και να εξαχθούν κάποια χρήσιμα, για τη λειτουργία του, συμπεράσματα. Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζεται η διαδικασία δημιουργίας του δικτύου μέχρι την τελική του μορφή, δηλαδή πριν την εκτέλεση των διαφόρων σεναρίων. Αναλυτική περιγραφή του λογισμικού υπάρχει στο Παράρτημα. Αξίζει να σημειωθεί ότι αρχικά χρησιμοποιήθηκε η εκπαιδευτική έκδοση του Neplan 5.1.7 η οποία επέτρεπε τη σχεδίαση ηλεκτρικών κυκλωμάτων το πολύ 50 κόμβων. Εύλογα λοιπόν δημιουργήθηκε η ανάγκη διεύρυνσης της παραπάνω έκδοσης με τη χρήση του professional πακέτου, το οποίο τελικά χρησιμοποιήθηκε για να εφαρμοστούν όλα τα παραπάνω σενάρια. 4.2 Μορφή Δικτύου Στο σχήμα 4.1 δίνεται πάλι, προς υπενθύμιση, η μορφή του δικτύου που θα δημιουργηθεί: Όπως φαίνεται αποτελείται από: 1 ρυθμιστής τάσης REG1/2. 19 μετασχηματιστές υποβιβασμού της τάσης εξόδου των διαφόρων κόμβων και 19 φορτία διασκορπισμένα κατά μήκος της γραμμής. Στην συνέχεια θα παρουσιαστεί διεξοδικά η διαδικασία συμπλήρωσης παραμέτρων των παραπάνω στοιχείων στο περιβάλλον του λογισμικού και σε ορισμένες περιπτώσεις και μια μικρή ανάλυση για την χρησιμότητα των παραμέτρων αυτών. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 61

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 Σχήμα 4.1: Γραμμή P_31 δικτύου Εύοσμου στο Neplan 5.2.2 4.3 Εισαγωγή στοιχείων Αφού δημιουργηθεί το παραπάνω σχέδιο αρχίζει η εισαγωγή δεδομένων με διπλό κλικ σε κάθε στοιχείο ( βλ. Π1). 4.3.1 ΖΥΓΟΙ ( Feeders ) Αρχικά, εισάγονται τα στοιχεία των ζυγών : Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 62

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 Πίνακας 4.1: Πλαίσιο Feeder Από τις επιλογές που φαίνονται χρησιμοποιείται μόνο η Params. Τα στοιχεία τα οποία συμπληρώνονται είναι τα εξής: Sk max / S min : Μέγιστη / ελάχιστη ισχύς βραχυκύκλωσης Αξίζει να σημειωθεί ότι η τιμή 250 MVA αναφέρεται στο δίκτυο της Βορείου Ελλάδος. I max / Ik min : Μέγιστο / ελάχιστο ρεύμα βραχυκύκλωσης LF type : μορφή προσομοίωσης για τη ροή φορτίου: SL : Slack Node, εδώ συμπληρώνεται η τιμή Uoper και το όρισμα της Uw,δηλ. ο ζυγός έχει σταθερή τάση εξόδου. PQ: Εδώ χρειάζονται οι τιμές P oper και Q oper ώστε ο ζυγός να έχει σταθερή ισχύ εξόδου. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 63

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 Στο υπό εξέταση δίκτυο επιλέγεται για το ζυγό η λειτουργία σταθερής τάσης εξόδου (SL). Αξίζει να σημειωθεί ότι στις μετρήσεις του β μέρους(με Μ/Σ έπειτα από τον feeder) χρησιμοποιούμε ισχύ βραχυκύκλωσης ίση με 2935,82 MVA αφού ύστερα από υποδείξεις της Δ.Ε.Η διαπιστώθηκε ότι το ρεύμα ισούται με 11,3 ka. 4.3.2 ΡΥΘΜΙΣΤΕΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ (Transformers) 1. Ρυθμιστές (Regulators) Το NEPLAN προσομοιώνει τους ρυθμιστές τάσης, όπως θα παρουσιασθεί παρακάτω, χρησιμοποιώντας το στοιχείο των μετασχηματιστών με λόγο μετασχηματισμού 1:1. Το πλαίσιο που εμφανίζεται επιλέγοντας το μετασχηματιστή φαίνεται στο Πίνακα 4.2. Πίνακας 4.2: Πλαίσιο δεδομένων Parameters ενός ρυθμιστή Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 64

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 Στην επιλογή Params δίνονται κάποια γενικά χαρακτηριστικά των ρυθμιστών τάσης: U n1 : Ονομαστική τάση πρωτεύοντος U n2 : Ονομαστική τάση δευτερεύοντος S r : Ονομαστική φαινόμενη ισχύς U kr (1/0) % : Τάση βραχυκύκλωσης On-load tapchanger : Ρύθμιση τάσης μέσω taps υπό συνθήκες φόρτισης Vector Group: Συνδεσμολογία τυλιγμάτων Στο παρακάτω πλαίσιο παρουσιάζονται τα στοιχεία που συμπληρώνονται για την ρύθμιση τάσης στο φύλλο Regulation. Πίνακας 4.3 : Πλαίσιο ρύθμισης της λειτουργίας του ρυθμιστή Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 65

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 Τα στοιχεία που συμπληρώνονται είναι τα εξής: Tap side : Ρυθμίζεται η πλευρά του μετασχηματιστή (πρωτεύον η δευτερεύον) στην οποία θα πραγματοποιούνται οι ρυθμίσεις. Στη συγκεκριμένη περίπτωση η επιλογή γίνεται για το πρωτεύον του μετασχηματιστή αφού σε αυτό συνδέεται η αρχή της γραμμής. Tap min : Πρόκειται για τον ελάχιστο αριθμό ρυθμίσεων βήματος στην επιλεγμένη πλευρά του μετασχηματιστή. Ουσιαστικά πρόκειται για τον ελάχιστο αριθμό θέσεων μετακίνησης του μεταγωγέα ρυθμίσεων που ενεργοποιούμε με την επιλογή αυτή. Tap max : Πρόκειται για τον μέγιστο αριθμό ρυθμίσεων βήματος στην επιλεγμένη πλευρά του μετασχηματιστή. Tap act : Εδώ επιλέγεται o αριθμός των ρυθμίσεων βήματος μεταξύ του ελάχιστου και του μέγιστου πλήθους αυτών. Delta U % : Επιλέγεται η τιμή για κάθε ένα βήμα ρυθμίσεων. Συγκεκριμένα εδώ ρυθμίζεται το ποσοστό επί τοις εκατό της ονομαστικής τάσης (21kV) που αντιστοιχεί για μεταβολή κατά ένα στο παράθυρο Tap act. Για αύξηση της τάσης το πρόσημο είναι θετικό ενώ για μείωση αυτής το ποσοστό εισάγεται με αρνητικό πρόσημο. U set % : δείχνει την τάση που θα πρέπει να έχει ο κόμβος ελέγχου (remote control node) ως ποσοστό επίσης της ονομαστικής τάσης του δικτύου. Διευκρίνιση: Ο αλγόριθμος που επιλέγεται για την πραγματοποίηση της ανάλυσης της ροής φορτίου είναι αυτός της 'Τρέχουσας Επανάληψης' (Current Iteration) γιατί είναι αυτός που επιτρέπει την υλοποίηση της προσομοίωσης με το συγκεκριμένο κυκλωματικό διάγραμμα στο οποίο η γραμμή μεταφοράς (αυτεπαγωγή) συνδέεται με το πρωτεύον του μετασχηματιστή άμεσα χωρίς να παρεμβάλλεται ζυγός. Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 66

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 Τέλος καθορίζεται και η γείωση των τυλιγμάτων στο φύλλο Earthing. Πίνακας 4.4: Πλαίσιο γείωσης Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 67

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 2. Μετασχηματιστές (Transformers) Η τοποθέτηση του μετασχηματιστή στο κύκλωμα παρέχει στο χρήστη τη δυνατότητα να εκτελεί τις ρυθμίσεις για μεταβολή του μέτρου της τάσης των γραμμών μεταφοράς με αντικειμενικό σκοπό την καταγραφή του τρόπου με τον οποίο κάτι τέτοιο επιδρά στην κατανομή ισχύος σε αυτές. Προκειμένου μια τέτοια ρύθμιση να είναι δυνατή ο χρήστης αρκεί να εισάγει την τελική τιμή της αυξημένης ή μειωμένης τάσης στην καρτέλα 'Parameters' του μετασχηματιστή στο παράθυρο παραμέτρων της τάσης του δευτερεύοντος αυτού: Πίνακας 4.5: Πλαίσιο δεδομένων Parameters ενός μετασχηματιστή Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 68

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 4.3.3 ΦΟΡΤΙΑ (Loads) Στο υπό εξέταση δίκτυο υπάρχουν διανεμημένα φορτία κατά μήκος όλων των κλάδων. Στην καρτέλα του φορτίου συμπληρώνονται μόνο το πλαίσιο Params, όπως φαίνεται αναλυτικά στον Πίνακα 4.6. Η επιλογή LFtype δίνει τη μορφή του φορτίου. Στο υπό εξέταση δίκτυο όλα τα φορτία προσομοιώνονται ως SC δηλαδή σταθερής Φαινόμενης Ισχύος και σταθερού Επαγωγικού Συντελεστή Ισχύος. Πίνακας 4.6 : Πλαίσιο παραμέτρων των φορτίων Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 69

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 4.3.4 ΓΡΑΜΜΕΣ ΔΙΚΤΥΟΥ (Lines) Ενώνουμε τα σημεία μας με εναέριες γραμμές τύπου ACSR (Aluminum Coated Steel Reinforced Conductors) των οποίων οι διατομές ποικίλουν(95,50,35 και 16mm 2 ) ή με υπόγεια καλώδια τύπου 3x240 mm 2 Al NAEKBA και 3x240 mm 2 Al + 25 mm 2 Al XPLE, των οποίων τις παραμέτρους συμπληρώνουμε στην καρτέλα Params Πίνακας 4.7 : Πλαίσιο παραμέτρων των γραμμών Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 70

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 Συμπληρώνονται οι εξής παράμετροι: Length :Μήκος γραμμής R / X : τιμές αντίστασης και αντίδρασης της γραμμής Number of lines :Δηλώνει τον αριθμό των παράλληλων γραμμών μεταξύ της έναρξης και του τελειώματος του κόμβου ( στην προκειμένη περίπτωση βάζουμε 3 αφού έχουμε και τις 3φάσεις) Q..mm 2 : Δηλώνει τη διατομή της γραμμής σε mm 2 Switchable : Περιλαμβάνει στο ένα άκρο διακόπτη Overhead : Δηλώνει ότι είναι εναέρια γραμμή Cable : Δηλώνει ότι είναι υπόγειο καλώδιο Οι τιμές των αντιστάσεων και των αντιδράσεων της γραμμής συμπληρώνονται σύμφωνα με τον πίνακα 4.8. Εναέριές Γραμμές R(Ω/km) Χ(Ω/km) 16 ACSR 1.268 0.422 35 ACSR 0.576 0.397 50 ACSR 0.404 0.386 95 ACSR 0.215 0.334 Υπόγεια Καλώδια R(Ω/km) Χ(Ω/km) 3x240 Al NAEKBA 0.150 0.108 3x240 Al +25 Al XLPE 0.162 0.115 Πίνακας 4.8 -Ορθές συνιστώσες αντιστάσεων και αντιδράσεων εναέριων αγωγών και καλωδίων Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 71

4.Προσομοίωση του δικτύου με το λογισμικό Neplan 5.2.2 4.3.5 ΚΟΜΒΟΙ ΔΙΚΤΥΟΥ (Nodes) Ένα πολύ σημαντικό κομμάτι που πρέπει να δηλωθεί είναι οι κόμβοι του δικτύου όπου και αποτελούν τα σημεία αναφοράς των παραμέτρων που θέλουμε να παρατηρήσουμε καθώς επίσης και των φαινομένων που λαμβάνουν χώρα, όπως για παράδειγμα τα βραχυκυκλώματα. Στους κόμβους δηλώνουμε την ονομαστική τους συχνότητα(f) και τάση(u n ) όπως φαίνεται στον Πίνακα 4.9.Αξίζει να σημειωθεί ότι οι τιμές αυτές είναι ίδιες με τις ονομαστικές τιμές ολόκληρου του δικτύου. Πίνακας 4.9 :Πλαίσιο προσομοίωσης κόμβων Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 72

5.Μελέτη της αλλαγής του επιπέδου της τάσης λειτουργίας στη στάσιμη κατάσταση λειτουργίας 5. Μελέτη της αλλαγής του επιπέδου της τάσης λειτουργίας στη στάσιμη κατάσταση λειτουργίας 5.1 Φορτίσεις Προκειμένου να μελετήσουμε μια πληθώρα σεναρίων φόρτισης επιλέχθηκαν τα ακόλουθα σενάρια : 50% της ονομαστικής ισχύος: Στους πίνακες που ακολουθούν αναφέρεται ως φόρτιση 50%. 100% της ονομαστικής ισχύος: Στους πίνακες που ακολουθούν αναφέρεται ως φόρτιση 100%. 110% της ονομαστικής ισχύος: Στους πίνακες που ακολουθούν αναφέρεται ως φόρτιση 110%. Aνισοκατανομή του φορτίου με τέτοιο τρόπο ώστε η συνολική απορροφούμενη ισχύς του να είναι ίδια με τη συνολική απορροφούμενη ισχύ της αρχικής φόρτισης. Στους πίνακες που ακολουθούν αναφέρεται ως τυχαία φόρτιση. Kατανομή του φορτίου με τέτοιο τρόπο ώστε το μεγαλύτερο ποσοστό της απορροφούμενης ισχύος να είναι συγκεντρωμένο στο τέλος της γραμμής. Στους πίνακες που ακολουθούν αναφέρεται ως φόρτιση 0...100 %. Kατανομή του φορτίου με τέτοιο τρόπο ώστε το μεγαλύτερο ποσοστό της απορροφούμενης ισχύος να είναι συγκεντρωμένο στην αρχή της γραμμής. Στους πίνακες που ακολουθούν αναφέρεται ως φόρτιση 100 0 %. 5.2 Αποτελέσματα προσομοιώσεων Στις σελίδες που ακολουθούν παρατίθενται συγκεντρωτικά τα αποτελέσματα όλων των προσομοιώσεων που πραγματοποιήθηκαν με το Neplan. 5.2.1 Χωρίς Μ/Σ στην αρχή της γραμμής Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 73

Στην περίπτωση της απουσίας μετασχηματιστή στην αρχή της γραμμής χρησιμοποιείται ο πίνακας που ακολουθεί : Φόρτιση... % P(MW) Q(MVAR) I αρχής (ka) Ι ang I τέλους (ka) Ι ang V αρχής (kv) V ang V τέλους (kv) V ang P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 Τιμές σε p.u P Q P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 V αρχής V τέλους

5.Μελέτη της αλλαγής του επιπέδου της τάσης λειτουργίας στη στάσιμη κατάσταση λειτουργίας Στον πίνακα διακρίνουμε τα εξής μέρη : Τον τίτλο του, π.χ φόρτιση 100 %. Το 100% φανερώνει το αντίστοιχο σενάριο φόρτισης. Οι στήλες του αντιστοιχούν στις διάφορες γραμμές που εκκινούν από τον μετασχηματιστή μας. Οι γραμμές διακρίνονται στις εξής κατηγορίες : o P(MW) : Αναφέρεται στις απώλειες ενεργού ισχύος σε MW. o Q(MVAR) : Αναφέρεται στις απώλειες άεργου ισχύος σε MVAR. o I αρχής (ka) : Αναφέρεται στο μέτρο του ρεύματος σε ka στην αρχή των γραμμών. o Ι ang : Αναφέρεται στη γωνία του διανύσματός του ρεύματος σε μοίρες στην αρχή των γραμμών. o I τέλους (ka) : Αναφέρεται στο μέτρο του ρεύματος σε ka στο τέλος των γραμμών. o Ι ang : Αναφέρεται στη γωνία του διανύσματός του ρεύματος σε μοίρες στην τέλος των γραμμών. o V αρχής (kv) : Αναφέρεται στο μέτρο της τάσης σε kv στην αρχή των γραμμών. o V ang : Αναφέρεται στη γωνία του διανύσματός της τάσης σε μοίρες στην αρχή των γραμμών. o V τέλους (kv) : Αναφέρεται στο μέτρο της τάσης σε kv στο τέλος των γραμμών. o V ang : Αναφέρεται στη γωνία του διανύσματός της τάσης σε μοίρες στο τέλος των γραμμών. Επίσης παρουσιάζονται και οι τιμές των απωλειών ενεργού ισχύος, των απωλειών άεργου ισχύος, του μέτρου της τάσης στην αρχή της γραμμής και του μέτρου της τάσης στο τέλος της γραμμής σε p.u. Οι τιμές που αναφέρονται στο p.u. σύστημα έχουν υπολογιστεί με βάση την ονομαστική ισχύ των φορτίων μας(δηλαδή τα 0,630 MVA) και την τάση αναφοράς που είναι η τάση στην αρχή της γραμμής(δηλαδή τα 21 kv ή τα 15,75 kv Διπλωματική Εργασία Αποστολίδου Παναγιώτας Τσιούγκου Σπύρου 75

5.2.1.1 Στην τάση των 15,75 kv : Φόρτιση 50% P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P(MW) 0.069032 0.134607 0.123025 0.048569 0.883545 0.544758 0.324529 Q(MVAR) 0.218544 0.396552 0.323368 0.165861 1.395774 1.108725 0.703493 I αρχής (ka) 0.213 0.345 0.298 0.166 0.887 0.728 0.483 Ι ang -24.7 o -24.88 o -24.75 o -24.68 o -25.9 o -25.32 o -25.25 o I τέλους (ka) 0.012 0.012 0 0.012 0.012 0.012 0.195 Ι ang -24.72 o -24.98 o 90 o -24.69 o -25.14 o -25.58 o 154.58 o V αρχής (kv) 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 V ang 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o V τέλους (kv) 15.646 15.523 15.573 15.681 15.047 15.202 15.322 V ang -0.088 o -0.34 o -0.13 o -0.05 o -0.48 o -0.92 o -0.75 o Τιμές σε p.u P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P 0.11 0.214 0.195 0.077 1.402 0.865 0.515 Q 0.347 0.63 0.513 0.263 2.216 1.76 1.117 V αρχής 1 1 1 1 1 1 1 V τέλους 0.993 0.986 0.989 0.996 0.955 0.965 0.973

Φόρτιση 100% P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P(MW) 0.246241 0.482099 0.444094 0.172386 3.643824 2.226009 1.301405 Q(MVAR) 0.661051 1.211418 0.965997 0.509564 4.918837 3.931765 2.441344 I αρχής (ka) 0.457 0.705 0.607 0.337 1.848 1.521 1.005 Ι ang -25.42 o -25.83 o -25.54 o -25.57 o -27.25 o -26.86 o -26.7 o I τέλους (ka) 0.024 0.025 0 0.024 0.027 0.026 0.408 Ι ang -25.48 o -26.05 o -90 o -25.4 o -28.17 o -27.43 o 152.9 o V αρχής (kv) 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 V ang 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o V τέλους (kv) 15.536 15.282 15.387 15.609 14.267 14.587 14.848 V ang -0.16 o -0.67 o -0.25 o -0.09 o -0.91 o -1.88 o -1.52 o Τιμές σε p.u P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P 0.391 0.765 0.705 0.274 5.784 3.533 2.066 Q 1.049 1.923 1.533 0.809 7.808 6.241 3.875 V αρχής 1 1 1 1 1 1 1 V τέλους 0.986 0.97 0.977 0.991 0.906 0.926 0.943

Φόρτιση 110% P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P(MW) 0.296458 0.583846 0.537945 0.193592 4.559805 2.684358 1.599272 Q(MVAR) 0.785553 1.450035 1.153957 0.557062 6.069697 4.709415 2.971432 I αρχής (ka) 0.505 0.779 0.671 0.371 2.074 1.674 1.116 Ι ang -25.61 o -26.07 o -25.75 o -25.56 o -27.58 o -27.21 o -27.06 o I τέλους (ka) 0.027 0.027 0 0.027 0.03 0.029 0.454 Ι ang -25.68 o -26.32 o 90 o -25.59 o -26.92 o -27.85 o 152.49 o V αρχής (kv) 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 V ang 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o V τέλους (kv) 15.512 15.232 15.349 15.594 14.097 15.469 14.745 V ang -0.17 o -0.73 o -0.27 o -0.1 o -1 o -2.05 o -1.67 o Τιμές σε p.u P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P 0.471 0.927 0.854 0.307 7.238 4.261 2.539 Q 1.247 2.302 1.832 0.884 9.634 7.48 4.717 V αρχής 1 1 1 1 1 1 1 V τέλους 0.985 0.967 0.975 0.99 0.895 0.982 0.936

Φόρτιση 0 100% P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P(MW) 0.037032 0.066047 0.057200 0.023786 0.260697 0.236079 0.214515 Q(MVAR) 0.141129 0.229684 0.190976 0.098940 0.583864 0.600804 0.504548 I αρχής (ka) 0.113 0.173 0.149 0.078 0.394 0.385 0.329 Ι ang -25.21 o -25.33 o -25.21 o -25.27 o -25.54 o -25.61 o -25.45 o I τέλους (ka) 0.012 0.012 0 0.012 0.012 0.012 0.194 Ι ang -24.69 o -24.85 o -90 o -24.67 o -24.88 o -25.26 o 154.72 o V αρχής (kv) 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 V ang 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o V τέλους (kv) 15.68 15.594 15.641 15.709 15.354 15.396 15.408 V ang -0.05 o -0.21 o -0.08 o -0.03 o -0.22 o -0.61 o -0.61 o Τιμές σε p.u P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P 0.059 0.105 0.091 0.038 0.414 0.375 0.341 Q 0.224 0.365 0.303 0.157 0.927 0.954 0.801 V αρχής 1 1 1 1 1 1 1 V τέλους 0.996 0.99 0.993 0.997 0.975 0.978 0.978

Φόρτιση 100 0% P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P(MW) 0.031183 0.051150 0.046556 0.023407 0.299117 0.146552 0.060721 Q(MVAR) 0.136534 0.213214 0.183333 0.101307 0.676917 0.467770 0.258427 I αρχής (ka) 0.109 0.173 0.148 0.088 0.497 0.344 0.154 Ι ang -25.26 o -25.22 o -25.18 o -25.06 o -26.29 o -25.35 o -25.98 o I τέλους (ka) 0 0 0 0 0 0 0.003 Ι ang -79.74 o -79.83 o -90 o -79.73 o -79.96 o -80.01 o 100.16 o V αρχής (kv) 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 V ang 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o V τέλους (kv) 15.714 15.678 15.682 15.722 15.442 15.553 15.664 V ang -0.02 o -0.12 o -0.05 o -0.02 o -0.25 o -0.3 o -0.12 o Τιμές σε p.u P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P 0.05 0.081 0.074 0.037 0.475 0.233 0.096 Q 0.217 0.338 0.291 0.161 1.075 0.743 0.41 V αρχής 1 1 1 1 1 1 1 V τέλους 0.998 0.995 0.996 0.998 0.98 0.988 0.995

Τυχαία Φόρτιση P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P(MW) 0.070340 0.132425 0.113660 0.053077 0.716789 0.489761 0.305073 Q(MVAR) 0.228507 0.392874 0.315142 0.181613 1.226245 1.036017 0.676081 I αρχής (ka) 0.214 0.334 0.284 0.173 0.809 0.69 0.471 Ι ang -24.85 o -25 o -24.88 o -24.84 o -26.21 o -25.37 o -25.27 o I τέλους (ka) 0.013 0.013 0 0.008 0.008 0.016 0.194 Ι ang -24.86 o -25.11 o 90 o -24.92 o -25.19 o -25.72 o 154.61 o V αρχής (kv) 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 15.75 V ang 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o V τέλους (kv) 15.648 15.523 15.588 15.682 15.138 15.241 15.342 V ang -0.08 o -0.032 o -0.12 o -0.05 o -0.41 o -0.84 o -0.71 o Τιμές σε p.u P_31 P_34 P_35 P_36 P_37 P_38 P_39 P 0.112 0.21 0.18 0.084 1.138 0.777 0.484 Q 0.363 0.624 0.5 0.288 1.946 1.645 1.073 V αρχής 1 1 1 1 1 1 1 V τέλους 0.994 0.986 0.99 0.996 0.961 0.968 0.974