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rapporti - Rapporto di Sintesi

Rapporto di Sintesi 2020 del Progetto 1.4 “Componenti e materiali per la sicurezza e la resilienza”

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Rapporto di Sintesi 2020 del Progetto 1.4 “Componenti e materiali per la sicurezza e la resilienza”

Il presente rapporto documenta, in sintesi, i principali risultati ottenuti dal progetto “Componenti e materiali per la sicurezza e la resilienza” nel corso dell’anno 2020 (SAL 2). L’obiettivo generale del progetto è quello di contribuire al conseguimento di un incremento della sicurezza e della resilienza del sistema elettrico attraverso l’individuazione e sperimentazione di componenti, materiali innovativi e nuove metodologie di gestione della rete, grazie ai quali fare fronte alle mutate esigenze operative e sollecitazioni ambientali a cui è sottoposta, con sempre più frequenti eventi meteorologici di grave entità.

Il progetto si pone come obiettivo lo studio e la ricerca di soluzioni innovative di componenti e materiali al fine di incrementare la sicurezza e la resilienza del sistema elettrico, grazie anche all’impiego di nuove metodologie diagnostiche, necessarie per fare fronte alle nuove esigenze della rete e alle mutate sollecitazioni ambientali a cui questa è sottoposta.

Nel progetto si intendono in particolare affrontare i temi della sicurezza e della resilienza del sistema elettrico attraverso l’individuazione di differenti modalità di mitigazione degli effetti che i fenomeni ambientali possono produrre sulla rete.

I temi affrontati rivestono una particolare importanza sia nella SEN2017 [1], sia nel SETPLAN (Strategic Energy Technology Plan) europeo e anche nel più recente PNIEC [2]. ARERA ha inoltre istituito un Tavolo tecnico di confronto con TSO e DSO per incrementare la resilienza delle infrastrutture elettriche a fronte dei sempre più frequenti eventi meteorologici di grave entità.

Nel corso del 2020, in particolare, sono stati affrontati i seguenti temi:

  • Fenomeni meteorologici con sovraccarichi di neve e ghiaccio sulle linee elettriche aeree: l’attività ha previsto la realizzazione di nuovi rivestimenti e lo studio di dispositivi per mitigare il fenomeno. La caratterizzazione e verifica delle prestazioni dei coating è stata effettuata in laboratorio e presso installazioni in campo. È stata inoltre affrontato il tema della modellazione e sperimentazione delle proprietà meccaniche della neve umida.
  • Fenomeni di accumulo di contaminanti sugli isolatori: le attività hanno previsto la realizzazione di una nuova mappatura nazionale del livello di contaminazione degli isolatori con algoritmi di interpolazione ottima, il miglioramento del sistema di previsione e allerta di condizioni critiche e lo studio di nuovi rivestimenti per l’incremento della tenuta degli isolatori.

Ondate di calore e assenza di piogge: al riguardo è previsto lo sviluppo di sistemi di diagnostica, monitoraggio e previsione dello stato delle reti MT in cavo. L’attività sviluppata ha previsto la conclusione dei cicli di invecchiamento di giunti in condizioni di disseccamento del terreno e la realizzazione di un nuovo set-up di prova con la possibilità di simulare condizioni di pioggia

  • L’attività ha inoltre previsto la messa a punto di componenti hardware di un nuovo strumento diagnostico, aperto e integrato, per l’acquisizione di Scariche Parziali.
  • Resilienza e fragility delle stazioni elettriche nei confronti di sismi e allagamenti: sono state effettuate campagne di misura per la valutazione degli aspetti di amplificazione sismica locale in aree con presenza di elementi del sistema elettrico ed è stata avviata l’analisi dei metodi analitici ed empirici per la definizione delle curve di fragility, con la definizione di un database specifico per tali curve.
  • Componenti ed apparati superconduttori per le reti AC e DC: sono state eseguite attività di simulazione numerica del comportamento di SFCL in reti elettriche AC per diverse tipologie di nastro SAT e misure di sforzi e deformazioni di nastri superconduttori mediante impiego di estensimetri a temperature criogeniche. Sono state completate attività per il confronto delle proprietà termodinamiche dei fluidi criogenici mediante impego di differenti SW e sono stati raccolti ulteriori dati riguardanti le criticità progettuali che maggiormente incidono sui dispositivi SAT.
  • Modellazione e diagnostica dei fenomeni di invecchiamento di isolamenti dielettrici solidi: è stata sviluppata una nuova tecnica numerica per simulare componenti reali che contengono anche strati semi-conduttivi. È stato modellato con maggiore dettaglio il meccanismo di innesco delle scariche parziali e modellata l’interazione ione-polietilene che contribuisce alla propagazione del treeing. È stato inoltre completato un nuovo prototipo di sistema di misura elettro-ottico per le scariche parziali.
  • Diagnostica e sensoristica avanzata per trasformatori (in presenza anche di nuovi fluidi isolanti): è stata verificata la possibilità di utilizzo di interfacce polimeriche per analisi di standard di 2-FAl di laboratorio. È stata definita la configurazione del circuito per riprodurre un degrado accelerato del sistema isolante solido. Con riferimento all’analisi vibrazionale di trasformatori, i risultati hanno confermato l’elevata affidabilità del classificatore SVM sulla singola posizione di misura della cassa.

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