Caratterizzazione sperimentale di un trasformatore di potenza attraverso il modello di Volterra ai fini di possibili valutazioni diagnostiche

In the modern society, electric power represents the cornerstone of every single application. Continuity and quality are the bedrocks of distribution work. Probably transformers represent both the milestone of this service and its most delicate part; therefore, over the years they have been object of many surveys and diagnostic research. Limiting transformers’ power outages has always been one of the most studied issues since they imply huge losses of money and potential damages to safety, human and non. This paper analyses the state of the art of diagnostic techniques which can be implemented on transformers and it carries out a preliminary study of a potentially innovative and revolutionary procedure. Indeed, this latter would be low cost and it could be applied without needing the machine, nor the entire net, to be out of order. This procedure is based on a non-linear modelling of transformer achieved through Volterra method in quasi-sinusoidal conditions. The conducted work foresees the experimental characterization and the study of the model results variability according to the change of the load applied to the trans-former, through the comparison among many coefficients (model’s outputs), in order to identify potential outage indicators in the device.

All’interno della società dei giorni d’oggi, qualsiasi applicazione presenta come vero e proprio punto cardine l’energia elettrica. Di quest’ultima, continuità e qualità rappresentano i fondamenti della funzione di distribuzione. I trasformatori rappresentano probabilmente la componente fondamentale per attuare questo servizio, nonchè la componente più delicata, ragioni per le quali nel corso degli anni sono stati oggetto di numerose indagini e ricerche finalizzate ai processi diagnostici. Limitare i fuori servizio dei trasformatori è stato, ed è tuttora, uno dei maggiori argomenti di studio, in quanto il sopraggiungere di tale evento comporta ingenti perdite di denaro, oltre che potenziali danni alla sicurezza, umana e non. Nel corso di questa tesi oltre ad analizzare lo stato dell’arte delle tecniche diagnostiche sviluppate per il trasformatore, si è anche condotto uno studio preliminare per valutare l’efficacia di una possibile metodologia diagnostica potenzialmente innovativa e rivoluzionaria, in quanto comporterebbe, per la sua implementazione, una procedura on-line, poco costosa ed applicabile senza dover porre fuori servizio il dispositivo, e, di conseguenza, anche una parte della rete. La metodologia in oggetto si fonda su una modelizzazione non lineare del trasformatore, realizzata mediante il metodo di Volterra in condizioni di quasi-sinusoidalità. Il lavoro svolto è stato quello di verificare sperimentalmente come e di quanto i parametri del modello potessero variare al variare delle condizioni di carico del trasformatore. Questa verifica è fondamentale per capire, sulla base di prove sufficientemente esaustive, se il modello consente di individuare parametri che sono poco sensibili alla variazione delle condizioni tipiche di lavoro e dipendendono invece sensibilmente da possibili degradi o guasti del trasformatore.