Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto “Trasmissione e distribuzione”, WP 4.1 “Evoluzione nella struttura e nella gestione delle reti di distribuzione”. La presenza di zolfo corrosivo negli oli minerali nuovi è, da circa un decennio, una fra le principali cause di guasto dei trasformatori di potenza, in particolare per quei trasformatori che risultano termicamente più sollecitati, quali i trasformatori degli impianti di generazione ed i reattori in derivazione delle linee in alta tensione. Per affrontare ed individuare nuove metodologie di prova in grado di sopperire alle carenze normative relative alla classificazione degli oli esenti da zolfo corrosivo sono stati attivati gruppi di lavoro internazionali (CIGRE e DOBLE). Studi ed analisi dei guasti hanno consentito di verificare che le macchine esercite con olio con presenza di zolfo corrosivo sono potenzialmente soggette ad un degrado del sistema isolante. Poiché i danni che si producono nel sistema isolante del trasformatore sono irreversibili, occorre cercare di individuare prove che non comportino interventi di smontaggio della macchina ma che consentano, attraverso opportuni metodi di misura non invasivi, di ottenere una diagnosi dello stato della macchina. Allo stato attuale non esistono prove, di tipo non invasivo, in grado di verificare lo stato dell’isolamento di quelle macchine che sono risultate contaminate dallo zolfo corrosivo. Poiché le prove di cui sopra non sono in grado di fornire indicazioni sullo stato dell’isolamento, l’utilizzatore si trova nella condizione di dover esercire macchine potenzialmente critiche che potrebbero andare incontro a guasti incipienti. Nell’ottica di determinare preventivamente la presenza di difetti nel sistema isolante solido (carta), causati dalla comparsa di zolfo corrosivo nei trasformatori di media ed alta tensione, si è avviata una ricerca per la valutazione di diverse tecniche diagnostiche e metodologie di misura come la tecnica SFRA (Sweep Frequency Response Analysis), la misura delle correnti di polarizzazione e depolarizzazione (PDC) e la spettroscopia dielettrica in frequenza (FDS). Per valutare la possibilità di ottenere indicazioni, attraverso il metodo SFRA, sul deterioramento delle caratteristiche isolanti della carta isolante fra le spire negli avvolgimenti di trasformatori/reattori dovuto alla presenza di zolfo corrosivo, è necessario procedere ad una valutazione della sensibilità del metodo di misura in un range di frequenza fra 1 e 10 MHz. E’ noto, infatti, che a frequenze elevate (> 1 MHz) il metodo SFRA risulta avere un rapporto sfavorevole di segnale/rumore, causato principalmente da fattori quali la tipologia, la lunghezza e la disposizione dei cavi di misura utilizzati. Si è svolta un’attività sperimentale rivolta a determinare la migliore configurazione di misura per ottimizzare la sensibilità del sistema di misura anche nel range delle alte frequenze, possibilmente fino a circa 10 MHz.

Nel contempo è stata avviata una attività sperimentale finalizzata a verificare alcune modalità di prova di tipo indiretto attraverso misure dielettriche su provini, per mettere a punto una tecnica che permetta di ottenere informazioni sul degrado del sistema dielettrico correlato ad invecchiamenti accelerati in olio con differenti gradi di contaminazione. Durante questa sperimentazione si è proceduto alla messa a punto di diverse modalità di controllo sia di tipo non distruttivo, quali ad esempio le misure con il/i metodo/i PDC e/o FDS, sia di tipo distruttivo portando alla scarica provini sottoposti a differenti cicli di invecchiamento in olio contaminato.