Comparazione tecnica ed economica di soluzioni innovative per sottostazioni elettriche fino a 420 kV

The evolution‘s technology of equipment for electric substation has led, during the years, to reduce the space occupied by the substations, and to improve the performance of the components. Also the reliability it’s been improved, and it has allowed to have a major energy availability in terms of duration and frequency. Particularly, there is been the migration by components that use the dielectric properties of the air to ensure the insulation between active parts, to products that use the SF6 gas in pressure to do the same function. With this method, it was possible to compact the component like disconnectors, circuit breakers, measurement transformers and power transformers, in order to have smaller, reliable and durable components. In the last 10 years, ABB Adda has developed hybrid products that used the SF6 gas in order to insulate, to interrupt and to measure, and to reduce the costs for the substation installers. This thesis’s work have the goal to compare how and where these hybrid product can be competitive, against air solution or fully gas insulated solution, and in which situations can bring economic advantages. After this, with the data taken by Cigré report, we will go to evaluate the reliability of this three kind of products. With these data we will can evaluate the maintenance costs, the interruption costs produced, and we will arrive to calculate the entire life cycle cost of every solution considered.

L’evoluzione tecnologica delle apparecchiature per le sottostazioni elettriche ha portato, negli anni, a ridurre gli spazi occupati dalle sottostazioni e a migliorare le prestazioni dei componenti aumentandone l’affidabilità e consentendo una maggiore disponibilità dell’energia in termini di durata e frequenza. In particolare, si è avuto il passaggio da componenti che sfruttano la rigidità dielettrica dell’aria per garantire l’isolamento delle parti attive, a prodotti che sfruttano il gas SF6 in pressione per svolgere la stessa funzione. Con tale metodo, si sono potuto compattare componenti quali i sezionatori, gli interruttori, i trasformatori di misura e i trasformatori di potenza, in modo da ottenere componenti più piccoli, affidabili e di maggior durata. A fianco di ciò, negli ultimi 10 anni, ABB Adda ha sviluppato prodotti ibridi che sfruttano la tecnologia in SF6 per adempiere alle funzioni di sezionamento, interruzione e misura in un’ottica di diminuzione dei costi per chi andrà ad installare le sottostazioni. Questo lavoro di tesi si prefigge lo scopo di confrontare come e dove questi prodotti ibridi possano essere competitivi rispetto a soluzioni in aria o “fully gas insulated” e in quali situazioni possano portare a notevoli benefici economici. Tale analisi prenderà in considerazione i metodi di installazione di queste tre tecnologie, per valutare quale e in quali situazioni sia più conveniente. A seguito di ciò, attraverso l’uso di dati statistici Cigré, si andrà a valutare l’affidabilità di ogni prodotto per valutarne i costi di manutenzione e i costi di interruzione provocati andando a calcolare il costo effettivo di ogni apparecchiatura durante la sua vita utile.