This thesis is focused on issues with transmission of reactive power though the distribution line of E.ON area. The goal is to find out where and in what rate are overflows of reactive power and to project the correctional steps to minimize this overflow. In this solution, there were used data of dispatcher measurement, which were processed by created source code in Matlab. The processing was analyzed for final conclusion. There were discovered shortages in overflow of reactive power in transfer between distribution and transmission line and in unsuitably regulated capacity power factor in Planá power plant and wrong automatic regulation of turns in 440/110kV substation Dasný. The action to minimize overflows of reactive power was projected by decompensation reactor placed in T101 and T102 transformers in substation Tábor.

This thesis describes the design of a modem for a communication over residential power lines. First part is focused on the history, suitable frequency bands, modulation techniques and mainly on the selection of the optimal modem device. Second section contains the description of the hardware design of the modem itself and clarifies the implementation of the PLC module to be used as a communication interface for a full residential automation solution. Last chapters of this thesis introduce the communication protocol, design of the software for the ATmega32 MCU and present of the final field testing under real conditions.

The theses is focused on the use of PLC technology. The aim of the thesis is creating device which communicates in a narrowband transmission frequency band. Transmission of communication between plc elements runs through the low voltage distribution network. The frequency and phase modulations are used in order to change the character of data signal. Transmitter and receiver parameters are subjects to the CENELEC standard. The theses gives more attention to the area of hardware build communication element rather than the area of programming.

The theses is focused on the use of PLC technology. The aim of the thesis is creating device which communicates in a narrowband transmission frequency band. Transmission of communication between plc elements runs through the low voltage distribution network. The frequency and phase modulations are used in order to change the character of data signal. Transmitter and receiver parameters are subjects to the CENELEC standard. The theses gives more attention to the area of hardware build communication element rather than the area of programming.

No description available.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-24T15:28:35Z No. of bitstreams: 1 paolajohanasaboyalopez.pdf: 1042873 bytes, checksum: a46dd95de00e062cba39ef4b9b642462 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-24T17:09:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 paolajohanasaboyalopez.pdf: 1042873 bytes, checksum: a46dd95de00e062cba39ef4b9b642462 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T17:09:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 paolajohanasaboyalopez.pdf: 1042873 bytes, checksum: a46dd95de00e062cba39ef4b9b642462 (MD5) Previous issue date: 2013-06-03 / A presente dissertação tem por objetivo propor e avaliar cinco técnicas de detecção de ruídos impulsivos para a melhoria da transmissão digital de dados via redes de energia elétrica (do inglês, Power Line Communications) (PLC). As técnicas propostas contemplam a detecção de ruídos impulsivos no domínio do tempo discreto, no domínio da transformada wavelet discreta (do inglês, Discrete Wavelet Transform) (DWT) e no domínio da transformada discreta de Fourier (do inglês, Discrete Fourier Transform) (DFT). Tais técnicas fazem uso de métodos de extração e seleção de características, assim como métodos de detecção de sinais baseados na teoria de Bayes e redes neurais. Análises comparativas explicitam as vantagens e desvantagens de cada uma das técnicas propostas para o problema em questão, e ainda indicam que estas são bastante adequadas para a solução do mesmo. / This dissertation aims to propose and evaluate five techniques for impulsive noise detection in order to improve digital communications through power line channels. The imput signals for the proposed detection techniques are impulsive noise signals on discrete-time domain, on the Discrete Wavelet Transform domain and on the Discrete Fourier Transform domain and it makes use of feature extraction and selection techniques, as well as detection techniques supported on Bayes Theory and Multi-layer Perceptron Neural Networks. Comparative analysis show some advantages and disadvantages of each proposed technique and the relevance of them to solve the impulsive noise detection problem.

Le déploiement d'une infrastructure de supervision permet une gestion plus intelligente des réseaux de distribution d'électricité comparé à un renforcement traditionnel pour répondre aux nouveaux enjeux de la maitrise de l'énergie (Consommations, EnR, VE, ...). Pour acheminer les données, les Courants Porteurs en Ligne (CPL) possèdent un atout majeur. En effet, cette technologie permet de superposer un signal de plus haute fréquence au signal électrique 50/60 Hz. Toutefois, le support de transmission est difficile et non maîtrisable. Ces travaux de recherche ont pour objectif d'apporter une contribution à cette problématique par l'élaboration d'une plateforme de simulation des réseaux pour des fréquences allant jusqu'à 1 MHz dans un but de transmission de données. Des éléments clés des réseaux sont traités de façon séparés puis assemblés pour estimer les performances des CPL « Outdoor » actuels. La variation du comportement des réseaux en fonction du temps et de la fréquence, en particulier des perturbations en tête d'installation clients sur 24h est étudiée. Les transformateurs entre les réseaux HTA et BT sont modélisés sous la forme d'un « modèle à constantes localisées » et d'un « modèle boite noire ». Les deux modèles sont appliqués sur un transformateur H61 100 kVA. Par la suite, une modélisation des câbles de distribution est proposée sous forme d'un « modèle cascadé ». Celle-ci est appliquée sur un câble souterrain BT. Chaque modèle est obtenu à l'aide de mesures d'impédances, et validé par des mesures de transmissions. Pour compléter, une étude préliminaire sur les communications radio mobile est réalisée pour la supervision des réseaux de distribution. / Establishing a supervisory infrastructure allows a better smart management than an expensive strengthening of distribution network to respond to new constraints at the energies control (Consumption, REN, EV ...). To transmit data, Power Line Communication (PLC) technologies present an advantage in this context. In fact, it enables a superposition of High Frequency (HF) signals on electrical signal 50/60 Hz. However, electric networks have not been developed to this application because of difficult propagation conditions. This research work makes a contribution to develop a simulation platform in objective to transmit data to 1 MHz. In first time, each network element is studied singly and in second time, together, to estimate "Outdoor PLC" transmission performance. The first element studied is the networks variation in function of frequency and time. Several 24h disturbance measurements on LV customers are presented. The second element is the transformers which established connection between Medium Voltage (MV) and Low Voltage (LV). The proposed modeling method is based on a "lumped model" and a "black box model". These models are applied to a 100 kVA H61 transformer most commonly used by French distribution system operator in rural and suburban networks. The third element is the power line used in MV and LV networks. The proposed modeling method is based on a "cascaded model" from the theory of transmission line. This model is applied to one power line used in LV underground network. Each model is obtained from various impedance measurements. To complete, an introductory study on mobile radio communication is performed to remote network distribution.

<p>Det svenska kulturlandskapet har förändrats radikalt under de senaste 200 åren från ett varierat och heterogent landskap till ett mer monotont, homogeniserat landskap som följd av att olika former av mänskligt resursutnyttjande har effektiviserats. Detta har lett till en fragmentering av livsmiljöerna för flera av kulturlandskapets arter. Kraftledningsgator kan tänkas hysa naturtyper som påminner om vissa av de nu försvunna eller fragmenterade livsmiljöerna (t ex betad skogsmark och vissa typer av ängsmarker) och skulle kunna ha en viktig betydelse som reträttplats och/eller spridningskorridor för dessa arter.</p><p>I en fallfällsinventering i Köpings och Strängnäs kommun i Mälardalen undersöktes förekomst och abundans av marklevande evertebrater i kraftledningsgator, skog och betesmark. Jämförelser i förekomst och abundans gjordes mellan dessa marktyper (d v s kraftledningsgator, skog och betesmark), samt mellan positioner inom kraftledningsgator (centrala och distala delar) och närliggande skogsmark. Jämförelserna innefattade dels analyser av artantal (eller snarare antal taxa) och flera olika biodiversitetsindex och dels analyser av likhet i artförekomst och individantal med "likhetsindex" (similarity index). Separata analyser gjordes inom olika taxonomiska grupper (t ex alla taxa, endast inom insekter, endast inom spindeldjur). Antalet replikat tillät statistisk testning av eventuella mönster i antal taxa och biodiversitetsindex.</p><p>Inga signifikanta skillnader dokumenterades, varken mellan de olika marktyperna eller mellan positioner inom kraftledningsgator och närliggande skog. Vi tolkar dessa resultat som att kraftledningsgator med avseende på antal taxa respektive biodiversitet <em>inte är (signifikant) sämre</em> än skogs- eller betesmark. Det kan betonas att det inte heller fanns något konsekvent (icke-signifikant) mönster som pekade på att så skulle vara fallet. Antal taxa och biodiversitetsindex tar ingen hänsyn till <em>vilka</em> arter eller taxa som ingår i analyserna. En naturtyp som hyser en individ- och artrik fauna bestående av oönskade arter (introducerade arter, "skadedjur" etc.) registrerar t ex ett högre biodiversitetsindex än en naturtyp med fåtaligt förekommande rödlistade, skyddsvärda arter. Likhetsindex belyser bättre vilka arter som är inblandade. Visserligen tas inte heller här hänsyn till exakt vilka arter som ingår (eller deras eventuella önskvärdhet eller skyddsvärde), men ett högt index indikerar att <em>samma</em> arter förekommer i de jämförda naturtyperna. I denna studie indikerar ett högt likhetsindex dessutom att antalet individer av de inblandade arterna är likartat, eftersom ett index som tar hänsyn till abundans användes.</p><p>Resultaten visade överlag höga likhetsindex, speciellt verkade kraftledningsgator och skogsmark hysa likartad evertebratfauna medan likheten mellan kraftledningsgator och betesmark var mindre uttalad. Sammanfattningsvis indikerar studien att kraftledningsgator inte verkar vara lågvärdiga livsmiljöer för de marklevande evertebrat-taxa som ingått i studien. Vi föreslår att kraftledningsgator med väl avvägda rutiner för röjning och skötsel skulle kunna spela en viktig roll i skapandet av artrika kantzoner eller marker som liknar ängs- eller betesmarker med svag hävd.</p> / <p>As a consequence of the intensification of various forms of human resource utilization rural Sweden has changed radically over the past 200 years from offering a varied and diverse landscape to a more monotonous, homogenised type of environment. This has led to fragmentation of habitats for many of the species occurring. Power line corridors might harbour habitats that resemble some of the now lost or fragmented habitats (e.g. grazed forest land and certain types of meadow), and could have important functions as refuge habitats and / or distribution corridors for these species.</p><p>In a pitfall trap study in Köping and Strängnäs municipalities in Mälardalen, the occurrence and abundance of ground-living invertebrates were investigated in power line corridors, adjoining forest and pastures. Comparisons were made between these habitat types, and between positions within the power line corridor (central and distal parts) and the nearby forested area. The comparisons included analysis of number of species (or rather the number of taxa) and several biodiversity indexes, as well as analysis of the similarity of the occurrence of certain species and individual numbers by use of "similarity index". Separate tests were made in different taxonomic groups (e.g. all taxa, only within insects, only within spiders). The number of replicates allowed statistical testing of patterns in the number of taxa and biodiversity index.</p><p>No significant differences were documented, neither between the different habitat types, nor between positions in the power line corridors and nearby forest. There was also no consistent (non-significant) pattern indicating that this would be the case. We suggest these results to indicate that power line corridors at least are not (significantly) poorer quality habitats than are forest or pasture land with regard to number of taxa and biodiversity. Number of taxa and biodiversity indices take no account of the species or taxa included in the analysis. Thus the same weight is assigned to an unwanted species (e.g. an invasive pest species or parasite) as to a red-listed, highly valued species. Similarity index takes more heed to the species involved. Although similarity indices do not consider the exact identity of involved species (or their possible value or desirability), a high index value indicates that the same species occur in the compared habitats. In this study, where an index that takes into account the abundance of species was used, a high similarity index value also indicates that the numbers of individuals are similar.</p><p>Overall, the results showed high similarity between habitat types. This would suggest that, to a large extent, power lines, forest and pasture land had the same composition of taxa, and that the taxa had similar abundances. Power lines and forest seemed to exhibit particularly high similarities, whereas the similarity between power lines and pasture land was less pronounced. Thus, this study indicates, in contrast to several previous suggestions, that power line corridors do not seem to be low quality habitats. We also suggest that power line corridors with well designed management routines could play an important role creating edges and habitats resembling meadow or low intensity grazed pasture land.</p>

Det svenska kulturlandskapet har förändrats radikalt under de senaste 200 åren från ett varierat och heterogent landskap till ett mer monotont, homogeniserat landskap som följd av att olika former av mänskligt resursutnyttjande har effektiviserats. Detta har lett till en fragmentering av livsmiljöerna för flera av kulturlandskapets arter. Kraftledningsgator kan tänkas hysa naturtyper som påminner om vissa av de nu försvunna eller fragmenterade livsmiljöerna (t ex betad skogsmark och vissa typer av ängsmarker) och skulle kunna ha en viktig betydelse som reträttplats och/eller spridningskorridor för dessa arter. I en fallfällsinventering i Köpings och Strängnäs kommun i Mälardalen undersöktes förekomst och abundans av marklevande evertebrater i kraftledningsgator, skog och betesmark. Jämförelser i förekomst och abundans gjordes mellan dessa marktyper (d v s kraftledningsgator, skog och betesmark), samt mellan positioner inom kraftledningsgator (centrala och distala delar) och närliggande skogsmark. Jämförelserna innefattade dels analyser av artantal (eller snarare antal taxa) och flera olika biodiversitetsindex och dels analyser av likhet i artförekomst och individantal med "likhetsindex" (similarity index). Separata analyser gjordes inom olika taxonomiska grupper (t ex alla taxa, endast inom insekter, endast inom spindeldjur). Antalet replikat tillät statistisk testning av eventuella mönster i antal taxa och biodiversitetsindex. Inga signifikanta skillnader dokumenterades, varken mellan de olika marktyperna eller mellan positioner inom kraftledningsgator och närliggande skog. Vi tolkar dessa resultat som att kraftledningsgator med avseende på antal taxa respektive biodiversitet inte är (signifikant) sämre än skogs- eller betesmark. Det kan betonas att det inte heller fanns något konsekvent (icke-signifikant) mönster som pekade på att så skulle vara fallet. Antal taxa och biodiversitetsindex tar ingen hänsyn till vilka arter eller taxa som ingår i analyserna. En naturtyp som hyser en individ- och artrik fauna bestående av oönskade arter (introducerade arter, "skadedjur" etc.) registrerar t ex ett högre biodiversitetsindex än en naturtyp med fåtaligt förekommande rödlistade, skyddsvärda arter. Likhetsindex belyser bättre vilka arter som är inblandade. Visserligen tas inte heller här hänsyn till exakt vilka arter som ingår (eller deras eventuella önskvärdhet eller skyddsvärde), men ett högt index indikerar att samma arter förekommer i de jämförda naturtyperna. I denna studie indikerar ett högt likhetsindex dessutom att antalet individer av de inblandade arterna är likartat, eftersom ett index som tar hänsyn till abundans användes. Resultaten visade överlag höga likhetsindex, speciellt verkade kraftledningsgator och skogsmark hysa likartad evertebratfauna medan likheten mellan kraftledningsgator och betesmark var mindre uttalad. Sammanfattningsvis indikerar studien att kraftledningsgator inte verkar vara lågvärdiga livsmiljöer för de marklevande evertebrat-taxa som ingått i studien. Vi föreslår att kraftledningsgator med väl avvägda rutiner för röjning och skötsel skulle kunna spela en viktig roll i skapandet av artrika kantzoner eller marker som liknar ängs- eller betesmarker med svag hävd. / As a consequence of the intensification of various forms of human resource utilization rural Sweden has changed radically over the past 200 years from offering a varied and diverse landscape to a more monotonous, homogenised type of environment. This has led to fragmentation of habitats for many of the species occurring. Power line corridors might harbour habitats that resemble some of the now lost or fragmented habitats (e.g. grazed forest land and certain types of meadow), and could have important functions as refuge habitats and / or distribution corridors for these species. In a pitfall trap study in Köping and Strängnäs municipalities in Mälardalen, the occurrence and abundance of ground-living invertebrates were investigated in power line corridors, adjoining forest and pastures. Comparisons were made between these habitat types, and between positions within the power line corridor (central and distal parts) and the nearby forested area. The comparisons included analysis of number of species (or rather the number of taxa) and several biodiversity indexes, as well as analysis of the similarity of the occurrence of certain species and individual numbers by use of "similarity index". Separate tests were made in different taxonomic groups (e.g. all taxa, only within insects, only within spiders). The number of replicates allowed statistical testing of patterns in the number of taxa and biodiversity index. No significant differences were documented, neither between the different habitat types, nor between positions in the power line corridors and nearby forest. There was also no consistent (non-significant) pattern indicating that this would be the case. We suggest these results to indicate that power line corridors at least are not (significantly) poorer quality habitats than are forest or pasture land with regard to number of taxa and biodiversity. Number of taxa and biodiversity indices take no account of the species or taxa included in the analysis. Thus the same weight is assigned to an unwanted species (e.g. an invasive pest species or parasite) as to a red-listed, highly valued species. Similarity index takes more heed to the species involved. Although similarity indices do not consider the exact identity of involved species (or their possible value or desirability), a high index value indicates that the same species occur in the compared habitats. In this study, where an index that takes into account the abundance of species was used, a high similarity index value also indicates that the numbers of individuals are similar. Overall, the results showed high similarity between habitat types. This would suggest that, to a large extent, power lines, forest and pasture land had the same composition of taxa, and that the taxa had similar abundances. Power lines and forest seemed to exhibit particularly high similarities, whereas the similarity between power lines and pasture land was less pronounced. Thus, this study indicates, in contrast to several previous suggestions, that power line corridors do not seem to be low quality habitats. We also suggest that power line corridors with well designed management routines could play an important role creating edges and habitats resembling meadow or low intensity grazed pasture land.

Η διατριβή αποτελεί μία συμβολή στον πειραματικό και υπολογιστικό καθορισμό της έκθεσης ανθρώπων σε ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία στοιχείων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας (εναέριες γραμμές, καλώδια, μετασχηματιστές, υποσταθμοί). Στις εναέριες γραμμές διπλού κυκλώματος και στα υπόγεια καλώδια υψηλής τάσεως (συγκρότηση των τριφασικών συστημάτων από μονοπολικά καλώδια) καθορίζονται οι διατάξεις των αγωγών των φάσεων, ώστε να επιτυγχάνεται η ελαχιστοποίηση των πεδιακών εντάσεων σε θέσεις προσιτές σε ανθρώπους. Οι δυνατότητες μετρήσεων στο δίκτυο 400kV είναι πολύ περιορισμένες και προφανώς δεν μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες εκτεταμένων παραμετρικών διερευνήσεων. Για την πειραματική επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων των θεωρητικών διερευνήσεων κατασκευάστηκε στο Εργαστήριο Παραγωγής, Μεταφοράς, Διανομής και Χρησιμοποιήσεως Ηλεκτρικής Ενέργειας του Πανεπιστημίου Πατρών ένα μοντέλο δύο παράλληλα οδευουσών γραμμών 400kV. Στο 1ο κεφάλαιο περιγράφονται οι στόχοι της διατριβής, γίνεται βιβλιογραφική διερεύνηση και δίνονται οι οριακές τιμές της Οδηγίας της Διεθνούς Επιτροπής Προστασίας έναντι Μη Ιονιζουσών Ακτινοβολιών (ΙCNIRP), της σχετικής Σύστασης της Ευρωπαϊκής Ένωσης και της Ελληνικής Νομοθεσίας για την προστασία των ανθρώπων από τα χαμηλόσυχνα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Τα όρια αυτά ανέρχονται σε 5kV/m και 100μΤ για την συνεχή έκθεση του κοινού και σε 10kV/m και 500μΤ για την επαγγελματική απασχόληση. Στο 2ο κεφάλαιο εξετάζονται οι θεωρητικές βάσεις για την ανάπτυξη μοντέλου δύο παράλληλα οδευουσών γραμμών 400kV διπλού κυκλώματος για την μέτρηση του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου και καθορίζονται οι συντελεστές μεταξύ των τιμών των πεδιακών εντάσεων του μοντέλου και των πραγματικών γραμμών. Το μοντέλο παρέχει την δυνατότητα μετρήσεων για διαφορετικές διατάξεις των αγωγών των φάσεων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η συμμετρική διάταξη των αγωγών των φάσεων και η βέλτιστη διάταξη, ώστε να επέρχεται ελαχιστοποίηση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου και της μαγνητικής επαγωγής. Το μοντέλο πρέπει να έχει επαρκές μέγεθος, ώστε, δεδομένων των διαστάσεων των οργάνων μέτρησης της μαγνητικής επαγωγής και της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου, τα αποτελέσματα των μετρήσεων να απεικονίζουν με ακρίβεια την κατάσταση στις πραγματικές γραμμές. Για γραμμές 400kV προκύπτει, ως κατάλληλη κλίμακα, η κλίμακα 1:16. Οι διαστάσεις του μοντέλου ανέρχονται σε 12m (μήκος), 3,2m (πλάτος) και 3,6m (ύψος). Το μοντέλο αυτό, με τις πρόσθετες διατάξεις τροφοδοσίας και μετρήσεων, απαρτίζεται από τα ακόλουθα στοιχεία: - Μοντέλο των δύο παράλληλα οδεουσών γραμμών. - Μετασχηματιστές για την τροφοδότηση των γραμμών με την επιθυμητή ένταση (δύο μετασχηματιστές, ένας για κάθε γραμμή διπλού κυκλώματος). - Πηνία για την μείωση των εντάσεων στις επιθυμητές συμμετρικές τιμές (12 πηνία, ένα πηνίο ανά φάση και κύκλωμα γραμμής). - Πίνακας γραμμών με τα απαραίτητα όργανα προστασίας και τη δυνατότητα ζεύξεων ώστε να επιτυγχάνονται οι διαφορετικές διατάξεις των αγωγών των φάσεων (δύο πίνακες, ένας για κάθε γραμμή διπλού κυκλώματος) Καθορίσθηκαν με μετρήσεις ή υπολογισμούς τα ισοδύναμα κυκλώματα των μετασχηματιστών, των γραμμών, των πηνίων και συνδετικών καλωδίων συμπεριλαμβανομένων και των αντιστάσεων διέλευσης. Από το συνιστάμενο ισοδύναμο κύκλωμα προκύπτει η ένταση ανά φάση και κύκλωμα των 208Α, ενώ η αντίστοιχη μετρηθείσα τιμή ανέρχεται σε 184Α (τιμή κατά την θερμική ισορροπία του μοντέλου υπό θερμοκρασία περιβάλλοντος 16οC) Η απόκλιση αυτή οφείλεται κυρίως στην επαγωγική επίδραση των σιδηρών φορέων (εσχαρών) των συνδετικών καλωδίων και των μετασχηματιστών εντάσεως. Στο 3ο κεφάλαιο δίδονται τα αποτελέσματα συστηματικών μετρήσεων και συγκριτικών υπολογισμών της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου και της μαγνητικής επαγωγής στο περιβάλλον γραμμών 400kV διπλού κυκλώματος. Οι μετρήσεις έγιναν τόσο στο περιβάλλον πραγματικών γραμμών, όσο και στο περιβάλλον του μοντέλου γραμμών υπό κλίμακα 1:16, το οποίο περιγράφεται στο κεφάλαιο 2. Οι διερευνήσεις έγιναν για την διαπίστωση της βέλτιστης, από πλευράς πεδίων, διάταξης των αγωγών των φάσεων και της επίδρασής της στη μείωση των πεδιακών εντάσεων. Από τις μετρήσεις και τους υπολογισμούς στο περιβάλλον πραγματικών γραμμών και μοντέλου γραμμών προκύπτει η δυνατότητα δραστικής μείωσης των τιμών της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου και της μαγνητικής επαγωγής με την εφαρμογή της βέλτιστης διάταξης των αγωγών των φάσεων. Στη συνέχεια υπολογίζονται οι πεδιακές εντάσεις έκθεσης εργαζομένων κατά την πλύση μονωτήρων υπό τάση. Στο 4ο κεφάλαιο εξετάζονται διατάξεις καλωδίων δυο, τριών και περισσοτέρων τριφασικών συστημάτων, τα οποία απαρτίζονται από μονοπολικά καλώδια. Συγκεκριμένα εξετάζονται τυπικές διατάξεις καλωδίων σε επίπεδη διάταξη και διατάξεις καλωδίων εγκατεστημένων σε σήραγγες. Έγιναν παραμετρικές διερευνήσεις ως προς την διάταξη των φάσεων των καλωδίων με σκοπό την μείωση της μαγνητικής επαγωγής στο περιβάλλον των καλωδίων και το καθορισμό των διατάξεων με τις μικρότερες μέγιστες τιμές της μαγνητικής επαγωγής (βέλτιστες διατάξεις). Οι βέλτιστες διατάξεις των φάσεων επαληθεύτηκαν για διάφορα βάθη εγκατάστασης και για διαφορετικές αποστάσεις μεταξύ των μονοπολικών καλωδίων και μεταξύ των τριφασικών συστημάτων. Στις διατάξεις δύο τριφασικών συστημάτων, χωρίς εμπλοκή των φάσεων των δύο συστημάτων, υπάρχουν 36 δυνατές διατάξεις των φάσεων. Οι διατάξεις αυτές ομαδοποιούνται σε ομάδες των 6 διατάξεων οι οποίες δημιουργούν το ίδιο μαγνητικό πεδίο. Έτσι προκύπτουν 6 ανεξάρτητες ομάδες διατάξεων. Αντίστοιχα, σε διατάξεις τριών τριφασικών συστημάτων, υπάρχουν 216 δυνατές διατάξεις των φάσεων από τις οποίες προκύπτουν 36 ανεξάρτητές ομάδες. Για οποιοδήποτε αριθμό n τριφασικών συστημάτων υπάρχουν 6n δυνατές διατάξεις των φάσεων από τις οποίες προκύπτουν 6n-1 ανεξάρτητες ομάδες διατάξεων. Υπάρχει πάντοτε μια ομάδα 6 διατάξεων των φάσεων που προκαλούν τη μέγιστη μείωση (δραστική μείωση) της μαγνητικής επαγωγής στο σημείο της μέγιστης τιμής της (βέλτιστες διατάξεις). Οι βέλτιστες διατάξεις των φάσεων προκαλούν επίσης μεγάλη μείωση τις μαγνητικής επαγωγής σε όλο το περιβάλλον των καλωδίων. Στο 5ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα συστηματικών μετρήσεων της μαγνητικής επαγωγής που έγιναν σε εννέα υποσταθμούς 150 kV /20kV υπαιθρίου τύπου του ελληνικού συστήματος. Μετρήσεις έγιναν επίσης στα κέντρα διανομής Αμαρουσίου και Ελευθερίας. Οι μετρήσεις στους υποσταθμούς υπαίθριου τύπου έγιναν: α) Στο άμεσο περιβάλλον του βασικού εξοπλισμού (μετασχηματιστές 150kV/20kV, ζυγοί 150kV, αναχωρήσεις 20kV) και σε πυκνές διαδρομές εντός του υποσταθμού, ώστε να καθοριστεί η χωρική κατανομή της μαγνητικής επαγωγής με τη βοήθεια τρισδιάστατων παραστάσεων. Μπορεί έτσι να εκτιμηθεί η έκθεση του προσωπικού σε μαγνητικά πεδία, β) Σε σημαντικές αποστάσεις από τον βασικό εξοπλισμό και στις περιοχές των γραμμών τροφοδοτήσεως 150kV και των αναχωρήσεων 20kV ώστε να μπορεί να εκτιμηθεί η μαγνητική επαγωγή στα όρια περίφραξης του υποσταθμού (θέσεις προσιτές στο κοινό) και να καθοριστεί συνεπώς η μέγιστη έκθεση του κοινού από πεδία που οφείλονται στον υποσταθμό. Οι μετρήσεις σε κέντρα διανομής έγιναν στην περίμετρο εκτός του κτιρίου (θέσεις προσιτές στο κοινό). Στο 6ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα συστηματικών μετρήσεων της μαγνητικής επαγωγής στα Κέντρα Υπερυψηλής Τάσης (ΚΥΤ) υπαιθρίου τύπου Αχαρνών και Κουμουνδούρου και στο Κέντρο Υπερυψηλής Τάσης με μόνωση Αερίου Λαυρίου. Οι μετρήσεις στα Κέντρα Υπερυψηλής Τάσης υπαιθρίου τύπου έγιναν: α) Στο άμεσο περιβάλλον του βασικού εξοπλισμού (αυτόμετασχηματιστές 400kV/150kV, ζυγοί 400kV) και σε πυκνές διαδρομές εντός των ζυγών 400kV, ώστε να καθοριστεί η χωρική κατανομή της μαγνητικής επαγωγής με τη βοήθεια τρισδιάστατων παραστάσεων. Μπορεί έτσι να εκτιμηθεί η έκθεση του προσωπικού σε μαγνητικά πεδία,. β) Στα όρια του ΚΥΤ (θέσεις προσιτές στο κοινό) ώστε να καθοριστεί η μέγιστη έκθεση του κοινού από πεδία που οφείλονται στα ΚΥΤ. Οι μετρήσεις στο Κέντρο Υπερυψηλής Τάσης με μόνωση Αερίου Λαυρίου έγιναν εντός και εκτός της αίθουσας ζυγών 400kV. Στο 7ο κεφάλαιο εξετάζεται η μαγνητική επαγωγή στο περιβάλλον πενήντα εναερίων υποσταθμών διανομής 20kV/0,4kV (Υ/Σ). Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων της μαγνητικής επαγωγής προέκυψε ως εύλογος ο διαχωρισμός των εναέριων Υ/Σ σε δύο κατηγορίες: - εναέριοι Υ/Σ τύπου Ε, όπου το κιβώτιο διανομής βρίσκεται σε σημαντικό ύψος από το έδαφος (περί τα 2-3 m). Οι αναχωρήσεις χαμηλής τάσης είναι κυρίως εναέριες. - εναέριοι Υ/Σ τύπου Υ, όπου το κιβώτιο διανομής είναι τοποθετημένο στο έδαφος. Οι αναχωρήσεις χαμηλής τάσης είναι κυρίως υπόγειες. Μετρήθηκε επίσης η μαγνητική επαγωγή στο περιβάλλον εννέα Υ/Σ εγκατεστημένων εντός κτιρίου και τριών Υ/Σ μειωμένων διαστάσεων. Οι μετρήσεις έγιναν σε θέσεις προσιτές στους εργαζομένους (εντός των Υ/Σ) και σε θέσεις προσιτές στο κοινό (εκτός των Υ/Σ). Η ονομαστική ισχύς των υποσταθμών που εξετάσθηκαν κυμαίνεται μεταξύ 250kVA και 1000kVA. Οι μετρήσεις έγιναν σε Υ/Σ αστικών και περιαστικών περιοχών. Από τα κεφάλαια 3 έως 7 προκύπτει ότι οι μέγιστες τιμές της μαγνητικής επαγωγής σε θέσεις προσιτές στο κοινό είναι πολύ μικρότερες από τα επιτρεπόμενα όρια. Κατά την επαγγελματική απασχόληση εμφανίζονται υψηλότερες τιμές, οι οποίες όμως δεν υπερβαίνουν τα όρια έκθεσης των εργαζομένων. / In this thesis constitutes a contribution to the experimental and calculating determination of human exposure to electric and magnetic fields generated by power systems equipments (overhead transmission lines, underground cables, transformers, substations). In double circuit overhead transmission lines and in high voltage underground cables (three-phase systems constituted by single-core cables) the phase configurations are determined in order to achieve the reduction of field intensities in areas accessible to people. The possibilities of measurements in 400kV grid are very restricted and apparently they cannot cover the needs of extensive parametrical investigations. In order to examine experimentally the effect of the theoretical investigations, a model of two parallel running 400kV double circuit lines was constructed at the Power Systems Laboratory of the University of Patras. In chapter 1, the object of this thesis is described and bibliographical research is conducted. The limit values of the guidelines of the International Committee on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP), the Recommendation of the European Union Council and Greek Legislation for the protection of humans from Extremely Low Frequency (ELF) electric and magnetic fields are given. These limits are set to 5kV/m and 100μT for constant public exposure and 10kV/m and 500μT for occupational exposure. In Chapter 2, the theoretical basis for the construction of the model of two parallel running 400kV double circuit lines to measure the electric and magnetic fields is examined. Also, the factors between the values of field intensities of the model and the ones of the actual transmission lines are determined. The model offers the potential of measurement for different arrangements of the phase conductors. What is interesting is the symmetrical arrangement of the phase conductors and the optimum arrangement in order to achieve reduction of the electric field intensity and the magnetic flux density. The model has to be big enough so that the dimensions of the measurement instruments (EMF meters) won’t affect the measurement values. The 1:16 scale occurred to be the appropriate one. The dimensions of the model are 12m (length), 3.2m (width) and 3.6m (height). This model, with its extra power and measurement supplies, is constituted by: - Model of two parallel running 400kV double circuit lines. - Transformers to supply the model with the desirable current (two transformers, one for each double circuit line). - Reactance coils for the reduction of currents to the desirable values (twelve reactance coils, 1 coil per phase and circuit of each line). - Switchboard for lines with the necessary protections and possibility of connection to achieve different phase arrangements (two switchboards, one for each double circuit line). With measurements or calculations the values of equivalent circuit of transformers, lines, reactance coils and connection cables including contact resistance were determined. From the overall equivalent circuit it occurs that the per phase and per circuit current is 208A, but the respective measured value is 184A (value in thermal steady state with environment temperature 16oC). This difference is mostly due to the inductive reactance of the cable trays of connection cable and the current transformers. In chapter 3, the results of systematic measurements and comparative calculations of the intensity of the electric field and the magnetic flux density in the environment of 400kV double circuit line are given. The measurements were conducted both in the vicinity of the real power lines and in the vicinity of the model of power lines in 1:16 scale, which is described in chapter 2. Investigations were conducted to ascertain the optimum phase arrangement as far as fields are concerned, and its effect in the reduction of field intensities. From the measurements and calculations in the vicinity of the real power lines and the model it occurs the drastic reduction of the intensity of electric field and the magnetic flux density by applying the optimum phase conductor arrangement. Following, field intensities of occupational exposure during line insulator washing under voltage are determined. In chapter 4, underground cables’ arrangements of two, three and more three-phase systems are examined, which are constituted by single-core cables. Specifically, typical flat arrangements of cables are examined as well as a typical arrangement of cables installed inside a tunnel. Parametrical investigations are conducted in the phase configurations of the cables in order to reduce the magnetic flux density in the vicinity of the cables and to determine the configurations which produce the minimum maximum values of the magnetic field (optimum configurations). The optimum phase configurations are verified for various installation depths and various distances between the cables and between the three-phase systems. In arrangements of two three-phase systems, without involvement between the two systems, there are 36 possible phase configurations. Those configurations are categorised in groups of 6 configurations which produce the same magnetic field. In this way, 6 independent configuration groups arise. Respectively, in arrangements of three three-phase systems, there are 216 possible phase configurations from which 36 independent groups arise. For any number n of three-phase systems there are 6n possible phase configurations from which 6n-1 independent configuration groups arise. There is always one group of 6 phase configurations (optimum configurations) which cause the greatest reduction (drastic reduction) of the maximum value of the magnetic flux density. The optimum phase configurations also produce great reduction of magnetic flux density in the vicinity of the cables. In chapter 5, the results of systematic measurements of magnetic flux density taken place in nine 150kV outdoor substations of the Greek grid are presented. Measurements also were conducted in 150kV GIS Indoor Substation in Amarousion and Eleftherias. Measurements in outdoor substations were conducted: a) In the direct vicinity of main equipment (150kV/ 20kV transformers, 150kV bus-bars, 20kV overhead lines) and close measurements inside the substation so as to determine in three-dimensional depiction of the magnetic flux density. In this way occupational exposure to magnetic fields can be determined. b) Far away from the main equipment and in the vicinity of 150kV overhead lines and 20kV overhead lines so that the magnetic flux density in the fencing area of the substation (areas accessible to the public) can be evaluated and, consequently, the maximum public exposure to fields owed the substation can be determined. Measurements conducted in 150kV GIS Indoor Substation in the outer perimeter of the building (areas accessible to the public). In chapter 6, results of systematic measurements of magnetic flux density taken place in 400kV outdoor substations in Aharne and Koumoundourou and in 400kV GIS Indoor Substation in Lavrio. Measurements in outdoor substations were conducted: a) In the direct vicinity of main equipment (400kV/ 150kV autotransformers, 400kV bus-bars) and close measurements inside the 400kV bus-bars so as to determine in three-dimensional depiction of the magnetic flux density. In this way occupational exposure to magnetic fields can be determined. b) Measurements conducted in the fencing area of the outdoor substation (areas accessible to the public) can be evaluated and, consequently, the maximum public exposure to fields owed the substation can be determined. Measurements conducted in 400kV GIS Indoor Substation in Lavrio were conducted inside and outside the 400kV bus-bar building. In chapter 7, the magnetic flux density in the vicinity of fifty 20kV /0.4kV outdoor distribution substations is examined. From measurements of the magnetic field, made in the vicinity of outdoor substations, the following segregation of the substation results: - Outdoor substations type O with the fuse-box in the significant height above ground (2-3m). These substations are mainly connected to the overhead grind of 0.4kV. - Outdoor substations type U with the fuse-box on the ground. These substations are mainly connected to the underground grind of 0.4kV. Measurements were conducted in the vicinity of 9 distribution substation 20kV /0.4kV installed inside building, and 3 compact substations. Measurements were conducted in areas accessible to workers (inside the substations) and in areas accessible to the public (outside the substations). The nominal power of the substations lies among 250kVA and 1000kVA. The measurements of the magnetic flux density were conducted in urban and suburban areas. From chapter 3 to 7 it occurs that the maximum values of the magnetic flux density in areas accessible to the public are mach lower than the limit values. In occupational exposure higher values occur, which however do not exceed the limit values.