Electrical distribution systems : strategies for the reliability improvement

Nowadays for how the network is managed the role of diagnostic is fundamental to know what the items condition is and how they can be used. The aim of this work it to understand what currently the diagnostic can do with respect to the monitoring of transformers and circuit breakers, to provide a proof about how it is possible to realize a virtual sensor that gives a stress indication with the knowledge of some electrical quantities and then with these elements to propose some improvements about the failure management in the system. The topics discussed in this study can be summarized in: definition of the base statistical, reliability and maintenance concepts; failure mode effect and criticality analysis related to transformers and medium and low voltage circuit breakers; main used diagnostic techniques; analysis of statistical normality; measured data propagation through Monte Carlo simulation; thermal aging estimation; fault tree analysis of a typical distribution system; evaluation of the most critical components and management of the double failure.

Al giorno d'oggi per come viene gestita la rete, il ruolo della diagnostica è fondamentale per sapere quali sono le condizioni degli articoli e come possono essere utilizzati. Lo scopo di questo lavoro è capire cosa può fare attualmente la diagnostica rispetto al monitoraggio di trasformatori e interruttori automatici, per fornire una dimostrazione di come sia possibile realizzare un sensore virtuale che dia un'indicazione di stress con la conoscenza di alcuni dispositivi elettrici quantità e quindi con questi elementi per proporre alcuni miglioramenti sulla gestione degli errori nel sistema. Gli argomenti trattati in questo studio possono essere riassunti in: definizione dei concetti di base statistica, affidabilità e manutenzione; effetto delle modalità di guasto e analisi di criticità relative a trasformatori e interruttori di media e bassa tensione; principali tecniche diagnostiche utilizzate; analisi della normalità statistica; propagazione dei dati misurati tramite simulazione Monte Carlo; stima dell'invecchiamento termico; analisi dell'albero dei guasti di un tipico sistema di distribuzione; valutazione dei componenti più critici e gestione del doppio fallimento.