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rapporti - Deliverable

Diagnostica e sensoristica di componenti per la rete di trasmissione

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Diagnostica e sensoristica di componenti per la rete di trasmissione

Rassegna dei processi di degrado del sistema isolante solido di trasformatori di potenza. Stima dell’invecchiamento equivalente alla vita residua del trasformatore e impostazioni del ciclo di invecchiamento accelerato. Implementazione di sensori ottici, basati sulla metodologia SPR, per la misura in olio minerale di indicatori chimici del degrado del sistema isolante solido (composti furanici e zolfo corrosivo).

Il trasformatore di potenza è un elemento chiave della rete elettrica di trasmissione e distribuzione; la sua messa fuori servizio, a seguito di un guasto, può produrre seri disservizi all’utenza e danni di peso economico non indifferente sulla rete elettrica. In questo rapporto sono state analizzate le principali cause del degrado del sistema isolante solido di trasformatori, con particolare riferimento ai processi di termo-ossidazione della carta isolante e alla formazione di zolfo corrosivo. E’ stata presentata una rassegna delle principali tecniche diagnostiche: tradizionali, non tradizionali e innovative di tipo ottico, e delle loro peculiarità. L’impiego congiunto di queste metodologie, nell’ambito del programma di prove di invecchiamento accelerato, che si intende condurre nella stazione di prova di RSE, consentirà un approccio più completo e integrato alla comprensione dei fenomeni di degrado del sistema carta-olio.

Il confronto con le tecniche tradizionali permetterà inoltre la validazione di metodologie di tipo elettrico e la verifica delle prestazioni della nuova metodologia ottica, proposta recentemente da RSE, per la misura in olio minerale di sottoprodotti della decomposizione della carta (furfurale, 2-FAL) e del dibenzildisolfuro (DBDS) responsabile della formazione di zolfo corrosivo nei trasformatori. In previsione dei test di invecchiamento accelerato sui provini carta-olio, in questo rapporto sono descritte le caratteristiche del ciclo termico (durata, temperature, tempi di permanenza in temperatura) che simulerà il fine vita del trasformatore nella stazione di prova RSE, ed è riportato l’algoritmo utilizzato per stimare l’invecchiamento equivalente del trasformatore in ogni fase del ciclo.

Per quanto riguarda la metodologia ottica SPR sono state preparate e caratterizzate diverse piattaforme ottiche sensore. Sono stati valutati, con metodi numerici e su base sperimentale, vari aspetti relativi al miglioramento delle prestazioni delle piattaforme e del polimero a stampo molecolare (MIP) utilizzato quale recettore sintetico specifico per una delle due sostanze considerate (2-FAL o DBDS). E’ stata inoltre evidenziata una buona riproducibilità nella risposta dei diversi sensori MIP prodotti sia pure con procedimento manuale, ma in condizioni altamente controllate per quanto riguarda lo spessore dello strato di photoresist e di oro, quest’ultimo ottenuto con deposizione EBPVD (Electron beam physical vapor deposition).

Per quanto riguarda lo zolfo corrosivo, è stato messo a punto un nuovo recettore MIP, in grado di adsorbire il DBDS con bassa costante di affinità come richiesto, al fine di misurare concentrazioni di DBDS elevate quali quelle che potrebbero essere ancora presenti nell’olio corrosivo isolante di trasformatori eserciti. I risultati di caratterizzazioni di questo nuovo MIP per DBDS ottenuti con tecniche di equilibrazione statica applicate al polimero massimo, sono stati positivi. Ulteriori conferme di questo comportamento si prevedono da misure con i nuovi sensori MIP ottici.

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