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rapporti - Deliverable

Problemi legati allo Zolfo Corrosivo nei Componenti Elettrici: Studio e Sperimentazione di metodiche di prova atte a valutare lo stato di degrado dell’isolamento solido nei sistemi isolanti carta-olio

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Problemi legati allo Zolfo Corrosivo nei Componenti Elettrici: Studio e Sperimentazione di metodiche di prova atte a valutare lo stato di degrado dell’isolamento solido nei sistemi isolanti carta-olio

Il presente Rapporto è parte integrante della documentazione delle attività di Ricerca di Sistema previste dal “Piano Annuale di Realizzazione 2007” rev. 1 del 3/12/2007 nell’ambito del progetto “Tecniche di valutazione delle condizioni, della vita e delle funzionalità residue di componenti elettrici mediante metodiche sotto tensione” (Area “Trasmissione e Distribuzione”) e ne costituisce Rapporto Aggiuntivo per il Deliverable 2.2. Il Rapporto descrive le attività di ricerca svolte nel corso del 2007 volte alla realizzazione di verifiche sperimentali su campioni di conduttori isolati allo scopo di verificare come lo zolfo sia in grado di influenzare e/o alterare le caratteristiche dielettriche del mezzo isolante solido (carta e cartogeno) presente in trasformatori di potenza. Si intende con il termine zolfo corrosivo quelle forme di zolfo disciolte nell’olio isolante, che risultano aggressive nei confronti degli avvolgimenti nella condizione termica di normale esercizio dei trasformatori stessi. Dopo una fase iniziale dedicata alla messa a punto della metodica di prova, si è dato inizio a cicli di invecchiamento accelerato su campioni realizzati ad hoc, partendo da piattine di tipo binato impiegate per la realizzazione degli avvolgimenti dei trasformatori in olio. L’attività svolta nel corso del 2007 può essere considerata costituita da tre fasi: 1. Caratterizzazione dei campioni 2. Invecchiamento accelerato 3. Verifica tensione di tenuta e analisi visiva singole carte Sono stati preparati gruppi di provini appartenenti a famiglie diverse che sono stati impregnati e trattati in autoclave. Alcuni provini di ogni lotto sono stati sottoposti a prove di tenuta dielettrica per ottenere una indicazione statistica della tenuta alla scarica. Nella prima fase di caratterizzazione dei campioni in prova si sono, inoltre, eseguiti controlli con metodi di misura innovativi, valutandone la sensibilità e la significatività dei risultati. Tali metodi sono finalizzati a fornire un primo riferimento iniziale delle loro caratteristiche dielettriche, da utilizzare come dato di confronto per le successive verifiche durante l’invecchiamento. Una analisi dei dati, rilevati con i diversi metodi utilizzati, ha consentito di individuare nel metodo di misura FDS (Frequency Dielectric Spectroscopy) quello più significativo sia per la tipologia dei campioni in prova, sia per i parametri forniti dalla misura stessa. Nella fase di invecchiamento accelerato, i provini sono sottoposti a cicli termici in modo da simulare un invecchiamento equivalente del sistema isolante; per la scelta della temperatura ed il calcolo del tempo equivalente si è fatto riferimento alla norma relativa alla guida di carico dei trasformatori in olio. I campioni in prova, al termine di ogni ciclo di invecchiamento, sono stati sottoposti a controlli eseguiti con lo strumento FDS in modo da verificare, attraverso il trend di alcuni dei parametri di misura, le condizioni effettive di invecchiamento del sistema isolante carta-olio. I parametri più significativi, controllati nel tempo sono quelli che dovrebbero essere maggiormente soggetti a possibili variazioni in presenza di solfuro di rame nella carta isolante: il fattore di perdita e la permettività dielettrica con le sue due componenti, reale ed immaginaria, che corrispondono al valore della permettività (caratteristica del materiale) ed alle corrispondenti perdite nel dielettrico. Oltre a questi parametri anche il valore della capacità può fornire una indicazione significativa. Dopo una prima fase di invecchiamento accelerato alcuni campioni di un gruppo di provini sono stati sottoposti a prove di tenuta dielettrica in olio e successivamente alcuni provini sono stati “smontati” carta dopo carta in modo da verificare, visivamente e/o con ingrandimento al microscopio, la superficie del conduttore in rame e l’eventuale deposito di solfuro di rame nei vari strati di carta dell’isolamento del conduttore stesso.

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