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Diagnostica in linea e fuori linea: metodologie e strumenti innovativi per i componenti di rete T&D

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Diagnostica in linea e fuori linea: metodologie e strumenti innovativi per i componenti di rete T&D

Nel rapporto vengono descritte le attività di studio e sviluppo di metodologie e di strumenti innovativi finalizzati alla diagnostica delle condizioni di componenti di una rete T&D, in vista di valutazioni precoci in linea e fuori linea di un loro degrado.

Il progressivo invecchiamento delle linee e delle sottostazioni esistenti della rete elettrica (gli“Asset”) e , per contro, l’esigenza di un contenimento dei costi di esercizio e di manutenzione, sono sfide importanti per le Utilities del settore elettrico, che devono oggi confrontarsi con le nuove esigenze di flessibilità,affidabilità e economicità di gestione del sistema elettrico. Una diagnostica rapida, affidabile in grado di segnalare in modo sempre più certo l’approssimarsi di un guasto di un componente di rete, consentirebbe alle Utilities di intervenire tempestivamente sul degrado del componente e di disporre di strumentiefficaci per adottare nuove e più efficienti strategie di manutenzione degli Asset. In questo rapporto si descrivono i risultati dell’attività di ricerca finalizzata allo sviluppo e al consolidamento di metodologie diagnostiche innovative per la valutazione del degrado dell’isolamento dei principali componenti elettricidella rete di Trasmissione e Distribuzione. I temi affrontati hanno riguardato, per quanto concerne la diagnostica fuori linea, il potenziamento di nuove metodologie diagnostiche sul componente elettrico fuori servizio, attraverso lo sviluppo e la validazione di algoritmi specifici per la stima del grado di invecchiamento del sistema isolante. Focalizzando l’analisi su alcune tratte di linea in cavo della rete di media tensione prelevate dall’esercizio è stato possibile confermare la robustezza degli algoritmi sviluppati attraverso positivi riscontri su campioni in avanzato degrado. L’utilizzo di questi algoritmi dà un valore aggiunto all’applicazione di tali metodologie diagnostiche e sembra avere la potenzialità perattuare una politica di manutenzione di tipo predittivo. Anche l’approfondimento dei fenomeni di scariche parziali condotto attraverso l’affinamento delle tecniche di simulazione numerica di tali fenomeni basate sull’utilizzo del codice in 2D (Spark2) va nella direzione di fornire agli operatori del settore un validosupporto alle strategie di manutenzione. I risultati incoraggianti emersi dal confronto tra le simulazioni e i dati sperimentali, acquisiti con il prototipo RSE per la misura di scariche parziali, potenziato e reso più affidabile nella sua nuova configurazione hardware, hanno permesso di confermare la validità dell’originale approccio proposto da RSE e anche di individuare alcune problematiche legateall’architettura seriale del codice utilizzato. Per superare queste criticità si è intrapresa la strada della messa a punto di una nuova versione del codice 3D Morgana. Sul fronte del monitoraggio in linea, l’attività di ricerca ha riguardato lo sviluppo e la validazione di metodologie innovative di tipo ottico che, per le loro caratteristiche di immunità elettromagnetica ed inerzia chimica, ben si prestano all’applicazione in esercizio ad un componente chiave del sistema elettrico, quale il trasformatore di potenza. Principali risultati di questa attività sono il potenziamento del prototipo ottico RSE per misure di vibrazioni, corredato di due unità di misura, per eseguire analisi comparative a fini diagnostici su trasformatori di centrale e la conferma sperimentale della efficacia della nuova metodologia basata sulla risonanza plasmonica, per l’implementazione di un sensore ottico a basso costo atto a rivelare, direttamente in olio isolante, “indicatori” chimici del degrado del sistema isolante carta-olio nei trasformatori di potenza. Infine nell’ottica “Smart Grid” di disporre di informazioni in tempo reale, distribuite e capillari sullo stato dei componenti di rete, sono state definite le specifiche diprogetto di un dispositivo ottico per la misura di tensione rispondenti ai requisiti di accuratezza di misura in vista della sua successiva integrazione in scomparti di cabine secondarie.

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