Sessione Generale Cigre 2008.
Risultati e orientamenti per le attività future
Andrea Cavallini
Dip. Ingegneria Elettrica
Università di Bologna
Ipotesi di nuovo titolo per il WG
• Materials and emerging test
techniques
ADVISORY GROUPS
ADVISORY GROUPS
Ref
Title
Convener
CSAG D1
Strategic and Customer Related Advisory Group
J. Smit
AG D1.01
Insulating Lquids
L. Lundgaard
AG D1.02
High Voltage Testing and Diagnostic
M. Muhr
AG D1.03
Insulating Gases
U. Schichler
AG D1.04
AG D1.05
Insulating Solids
Capacitors
J. Densley
M. Rinaldi
AG D1.06
Emerging Technologies
WORKING GROUPS (1/2)
WORKING GROUPS
Ref
WG D1.01
Title
Liquid Impreganted Systems for Transformers
Convener
L. Lundgaard
WG D1.07
Solid Insulating Materials for Rotating Machines
H. Sedding
WG D1.14
Material Properties for Nonceramic Outdoor Insulation
J. Kindersberger
WG D1.15
HTSC-Material Applications & Cooling
H. Okubo
WG D1.17
HV Asset Condition Assessment Tools, Data Quality and
Expert Systems
E. Gulski
WG D1.18
Emerging Technologies in Power Systems
WG D1.19
Solid Insulation Endurance under Repetitive Transient
Voltages
J. Holboell
WG D1.20
Water Tree Detection in XLPE insulation
J. Densley
WORKING GROUPS (2/2)
WORKING GROUPS
Ref
Title
Potential of Polymer Nanocomposites as Electrical Insulation
WG D1.24
for Highly Stressed Insulation Material in AC and DC
Application
Convener
T. Tanaka
WG D1.23
Diagnostics and Accelerated Life Endurance Testing of
Polymeric Materials for HVDC Application
G.C. Montanari
WG D1.25
Application Guide for PD Detection in GIS using UHF or
Acoustic Methods
U. Schichler
WG D1.26
Basic Principles to Determinate Methane Content of Crosslinked Solid Insulation of MV and HV Cables
S. Pelissou
WG D1.33
High Voltage Test and Measuring Techniques
M. Muhr
Preferential subject 1
Emerging technologies for power equipment, regarding insulating &
conducting material applications in AC & DC operation (incl. HTS)
MAIN SESSION 2008
PS1: Emerging technologies....
Energie alternative e rinnovabili
• Contributo su sfruttamento dell’energia marina in
Russia. Problema: la potenza ha 4 picchi giornalieri
da 8 GW, deve essere compensata. In Australia si
valuta se fare altre installazioni di questo tipo, ma
problemi ambientali.
• Utilizzo di rifiuti nella creazione di energia elettrica,
focus su pretrattamenti per ridurre manutenzione da
gas corrosivi. In Brasile si segue questa strada, il
costo indicativo è di 90 USD/MWh, risulta
vantaggioso grazie a utilizzo carbon credits. Controllo
NOx e CO (afterburner)
PS1: Emerging technologies....
Nuovi dispositivi
• Esperienze con Fault Current Limiter a
superconduttori: sembrano essere molto efficaci (in
particolari quelli resistivi) ma (a) costi di
manutenzione impianto di refrigerazione molto
elevati, (b) mercato ristretto, (c) affidabilità non
dimostrata..
• Utilizzo di supercapacitors nella costruzione di
Voltage Sag Compensators: ottimi risultati (99%
effective) in installazione di 2 MVA a 6.6 kV.
Includendo costi di smaltimento: supercapacitor
sono più economici di batterie
Preferential subject 2
Visions of the future power systems with challenges for materials
operating in special environments (low/high temperature, ice/wind,
harsh marine conditions, overloading operating conditions)
MAIN SESSION 2008
Visions of the future power systems...
Nuovi materiali nanoadditivati
• Utilizzo di nanodielettrici (XLPE/MgO) nella
realizzazione di un cavo HVDC da 500 kV in
Giappone. La nanostrutturazione dell’XLPE ottenere
valori di resistività in DC più alti rispetto all’XLPE base
(per tutte le temperature).
• La dispersione del nanofiller può essere controllata
con tecniche convenzionale durante la fase di
compounding: il cavo risulta sufficientemente
omogeneo.
• Sollevata la questione dell’azzardo biologico legato ai
nanofiller.
Visions of the future power systems...
Isolatori compositi
• Problemi legati allo stoccaggio: tendono a perdere
idrofobicità su lunghi periodi. Manca un chiaro GO/NO
GO test per decidere se mettere in servizio o meno.
• Discussi i problemi dei compositi installati in zone
tropicali soggetti alla formazione di alghe e funghi, legata
ai depositi di sostanze organiche.
– Fattori che favoriscono: prossimità al terreno, umidità,
alte temperature, assenza di radiazione UV.
– Diagnosi: a distanza, utilizzando un fasci laser e
valutando la riflettività delle superfici.
– Soluzioni: (1) pulizia, (2) pesticidi, (3) pesticidi nella
matrice polimerica (borato di zinco, ZnBO3)
Preferential subject 3
Development and practical experiences with power equipment
diagnostics for asset management
On-site measurements; measuring systems
Data analysis, parameters, processes in setting criteria for diagnostic
decisions
Classification tools, future performance assessment
MAIN SESSION 2008
... diagnostics for asset management
Scariche parziali
• Accordo sull’utilizzo di sistemi diagnostici multipli.
• Calibrazione di sistemi UHF: tutti ritengono
(eccezione caso GIL) che UHF non possa essere
calibrato ma bisogna valutare la definizione di UHF,
se la frequenza di taglio inferiore del sistema di
misura (incluso coupler) è conforme con IEC 60270,
allora la calibrazione è possibile.
• Problemi legati a utilizzo calibratore: proposto uso
sorgenti PD all’interno del sistema.
• Lunghezza critica di un cavo per misura di PD:
dipende dalle caratteristiche del cavo e dal target di
sensibilità. E’ possibile usare modelli analitici.
...diagnostics for asset management
Sistemi in carta ed olio
• Problemi legati al campionamento nella DGA: non
dovrebbero essere presi campioni con bolle, la
siringa non è adeguata.
• Analisi dei furani: interpretazione corretta DP carta
per richiede immagine termica del trasformatore.
L’olio influisce sul tasso di formazione. Indicatori?
2FAL o somma concentrazioni. A breve brochure.
NUOVI WG E MEETING, PS 2010
Nuovi WG
• Optimization of gas-insulated systems by application
of dielectric-coated electrodes and functionallygraded materials
• PD recognition in transformers
• DGA in OIP cables
Colloqui 2009
• Budapest, Ungheria
20-25 settembre 2009
Session 2010 preferential subjects D1
1.
New materials for improved
efficiency and sustainability of
AC and DC power systems
–
–
–
–
–
–
2.
Nanomaterials
biodegradable materials
new gas compositions
recyclable materials
Innovative polymers
HTSC
Challenges for testing and
diagnostics
– New requirements for ultra-high
voltage
– Interpretation of diagnostic results
for condition assessment
– New test and monitoring methods
3.
Endurance of materials
especially in harsh electrical and
physical environment
–
–
–
–
–
Offshore applications
Repetitive transients
Load cycling
Thermal overload
Irradiated environment