Investigating the impact of temperature on the metrological performances of voltage transformers

An accurate characterization of Voltage instrument Transformers (VT), aimed at grid harmonic monitoring, requires considering the nonlinear behaviour of the VT. The thesis project intends to carry on the work described in [1], analyzing the influence of operating temperature over the frequency response of conventional VTs and, in ultimate analysis, to confirm the validity of the proposed model throughout the selected temperature range. This last purpose will be achieved by analyzing the effect of temperature over the typical errors employed to assess the metrological performance of VTs, namely Total Vector Error, ratio and phase errors. A comparative analysis will be held to verify the accuracy achieved by using the Best Linear Approximation (BLA), estimated at typical laboratory temperature (20°C), to reconstruct the primary voltage from the measurement at different temperatures (-10°C and 40°C).

Allo scopo di monitorare le armoniche presenti in rete, un’accurata caratterizzazione dei Trasformatori di misura Voltmetrici (TVs) deve tener conto del carattere non lineare del trasformatore stesso. Il lavoro di tesi intende estendere i risultati descritti in [1], analizzando l’influenza della temperatura di lavoro sulla risposta in frequenza dei TV convenzionali e, in ultima analisi, confermare la validità del modello sviluppato in [1] nell’intervallo di temperature considerato. Questo ultimo obiettivo sarà raggiunto analizzando l’effetto della temperatura sugli errori solitamente adottati per definire le prestazioni metrologiche dei TVs, ovvero il Total Vector Error (TVE) e l’errore di rapporto e di fase. Grazie ad un’analisi comparativa sarà possibile verificare l’accuratezza raggiunta usando la Best Linear Approximation (BLA), stimata alla temperatura ambiente del laboratorio (20 °C), per ricostruire le misure di tensione all’avvolgimento primario inerenti alle prove a temperatura diversa (-10 °C e 40 °C).