TRANSFORMADORES: TRATAMIENTO Y ENSAYOS DEL ACEITE DIELECTRICO

ESCUELA INDUSTRIAL N°2 JORGE PAPATANASI

TransformadoresTrifásicos.

Tratamiento y ensayos del aceitedieléctrico de un transformador.

Antonella Larrosa – Antonella Haro

DESARROLLO:

Bajo que norma rigen, en que consiste la tarea de expresar los parámetros que sitúan, el resultado en lo normal.

Investigar los siguientes ensayos, determinar de qué se trata, objetivo del procedimiento, bajo que normas y los parámetros.

- REGIDEZ DIELECTRICA- TENSIÓN INTERFACIAL- N° DE NEUTRALIZACIÓN- CONTENIDOS DE INHIBIDOR DE OXIDACIÓN- CONTAMINACIÓN CON AGUA- GASES DISUELTOS

Investigar de qué forma tratamos el aceitedieléctrico de un transformador en servicio. Como se llama el equipo, de que se trata y de que consiste el conocimientoy que logramos con este tratamiento.

TRANSFORMADORES TRIFASICOS - TRATAMIENTO Y ENSAYOS DEL ACEITE DIELECTRICOHeredia Sergio

¿Bajo qué norma rigen?NORMA IRAM 2026:

La presente Norma cubre los requisitos para los aceites minerales aislantes, en el momento de la recepción, destinados a ser utilizados en transformadores, en equipamientos de maniobra y otros equipos eléctricos similares en los cuales el aceite se emplea como aislante o como fluido refrigerante. Estos aceites se obtienen por destilación y refinado del petróleo. Los aceites con y sin aditivos se encuentran dentro del alcance de esta Norma. Paralos fines de la presente Norma se distinguen tres clases de Aceites: Clase A, Clase B y Clase C, basada en los valores deciertas propiedades físicas, es decir el punto de inflamación, el punto de escurrimiento y la viscosidad a 40º C y a otra temperatura especificada más baja.

Para los aceites comprendidos en Clase A, pueden o no contener sustancias inhibidoras de oxidación, y para los comprendidos en las Clases B y C que no contiene sustancias inhibidoras de oxidación.

Para los aceites Clases B y C que contiene sustancias inhibidoras de oxidación, se deben fijar por convenio previo


especificaciones y ensayos especiales que no se incluyen en esta Norma.

Esta Norma no se aplica a los aceites minerales aislantes utilizados para la impregnación de cables o capacitores, ni tampoco a los dieléctricos a base de hidrocarburos sintéticos.

De acuerdo a su estado, los aceites aislantes se clasifican en:

a) En estado de suministro

b) Secado, preparado para el llenado de los equipos

c) Dentro de un equipo nuevo y preparado para el servicio.

De acuerdo al comportamiento a bajas temperaturas los aceites se clasifican en:

a) Aceite tipo I

b) Aceite tipo II

Cuyas características están definidas por los requisitos de la siguiente tabla:

Características UnidadRequisitos Clase

A-B-C Método de EnsayoTipo I Tipo II

Viscosidad Saybolt Universal a37,8º C

SSU 105 70 IRAM-IAP A 65-44

Punto de inflamación °C 150 140 IRAM-IAP A 65-55


Mínimo Vaso abiertoPunto de Escurrimiento Máximo °C -15 -24 IRAM-IAP A 65-55

Densidad Máxima a 15°C g/cm3 0,895 0,895 IRAM6505

Índice de Neutralización Máximo KOHmg/g 0.05 0,05 IRAM-IAP A 65-35

Cenizas Máximo % 0,01 0,01 IRAM 6564

Materias Solidas Extrañas

-No

contiene

Nocontien

e

ENSAYOS DE LOS ACEITES DE TRANSFORMADORESTRANSFORMADORES TRIFASICOS - TRATAMIENTO Y ENSAYOS DEL ACEITE DIELECTRICO

Heredia Sergio

Rigidez dieléctrica del aceite de los transformadores

La rigidez dieléctrica permite medir la aptitud de un aceitede transformadores para resistir las solicitacionesdieléctricas que se permiten en servicio.

Un aceite de transformadores seco y limpio se caracteriza portener una elevada rigidez dieléctrica. El agua libre y laspartículas sólidas (en especial cuando están asociadas conniveles elevados de agua disuelta) tienden a migrar haciaregiones de fuertes solicitaciones eléctricas y a reducirseveramente la rigidez dieléctrica.

Para la extracción resulta vital a los efectos de arrojarresultados confiables la pericia de técnico que la efectué.Cada técnico es entrenado para dar fiel cumplimiento a lasnormas de aplicación.

Una rigidez dieléctrica elevada ensimismo, no indica laausencia de agentes contaminantes.

La gráfica ilustra la variación de la tensión de ruptura conel contenido de humedad


Tensión interfasial en el aceite de los transformadores

La tensión interfasial entre el aceite de los transformadoresy el agua permite detectar los agentes contaminantes polaressolubles y los productos de degradación. Esta característicacambia bastante rápidamente durante las primeras etapas delenvejecimiento, pero se estabiliza cuando la degradación estodavía moderada. Por este motivo, los resultados sondifíciles de interpretar en términos de mantenimiento delaceite de los transformadores. Sin embargo, se deben seguiranalizando con mayor frecuencia los aceites con valores detensión interfacial próximos al valor límite mínimo.


Índice de neutralización del aceite de lostransformadores

El índice de neutralización de un aceite de transformadoreses una medida de los componentes o agentes contaminantesácidos en el aceite.

En un aceite de transformadores nuevo el valor del índice deneutralización es pequeño pero aumenta como resultado delenvejecimiento por oxidación. Se utiliza como índice generalque permite determinar la conveniencia del reemplazo oregeneración del aceite de transformadores. Su diagnóstico sebasa teniendo como guía las normas IRAM.

Contenido de inhibidor del aceite de los transformadores(para aceites inhibidos)

Los aceites inhibidos de los transformadores se degradan máslentamente que los aceites no inhibidos, siempre que elinhibidor activo esté presente y que el aceite de lostransformadores tenga una respuesta inhibidora.

El grado de protección proporcionado por el inhibidor deoxidación es una función de la composición del aceite de lostransformadores de base y de la concentración del inhibidor.La determinación del contenido residual del inhibidor, en unaceite inhibido envejecido en servicio, permite establecer lavelocidad de consumo del inhibidor.

Contenido de agua en el aceite de los transformadoresTRANSFORMADORES TRIFASICOS - TRATAMIENTO Y ENSAYOS DEL ACEITE DIELECTRICO

Heredia Sergio

El agua puede provenir del aire atmosférico o bien resultarde la degradación de los materiales aislantes. Para loscontenidos de agua relativamente bajos, el agua permanece ensolución y no modifica el aspecto del aceite de lostransformadores. Por lo tanto, el agua disuelta se debe pormedio de métodos químicos.

El agua disuelta afecta a las propiedades dieléctricas delaceite de los transformadores. La solubilidad del agua en elaceite del transformador aumenta en función de la temperaturay del índice de neutralización.

Cuando el contenido de agua supera cierto nivel (valor desaturación), el agua no puede permanecer en solución yaparece el agua libre en forma de turbiedad o de gotitas deagua. Invariablemente, el agua libre provoca una disminuciónde la rigidez dieléctrica y de la resistividad y un aumentodel factor de disipación dieléctrica (tg d).

En un transformador, la cantidad total de agua se reparteentre el papel y el aceite de una relación predominante parael papel.

Un alto contenido de agua en el aceite de los transformadoresacelera la degradación química del papel aislante y hacenecesario la aplicación de medidas de corrección.

Contenido total de gases del aceite de lostransformadores

Para la mayoría de las aplicaciones del aceite mineralaislante de los transformadores la determinación delcontenido de gas total disuelto, normalmente presenta pocaimportancia para evaluar el comportamiento del aceite de lostransformadores. Sin embargo para ciertos equipos de UM ≥ 300kV (UM: tensión máxima del equipamiento) algunas veces se


especifica un contenido de gas máximo cuando se llena elaparato o cuando están en servicio.

Procedimientos de ensayos del aceite de lostransformadores

Los aceites en servicio de los transformadores varían muchoen lo que se refiere al nivel degradación y al grado decontaminación. En general no se puede utilizar ningún ensayocomo criterio único del estado de una muestra de aceite.

La evaluación del estado del aceite de los transformadoresdebe estar basada en el análisis del conjunto de lascaracterísticas significativas.

Ensayos de laboratorio del aceite de lostransformadores

El plan completo de ensayos incluye todos los análisisenumerados. Un análisis global del conjunto de losresultados, permite no solo evaluar el estado general delaceite, sino permite reconocer la causa de una degradación oel origen de un aceite de los transformadores contaminantes,de manera que se pueda tomar la corrección necesaria paraasegurar el funcionamiento confiable del equipo.


Los ensayos de laboratorio permiten establecer si el aceitede los transformadores puede continuar en servicio. Parasatisfacer este objetivo deben efectuarse los siguientesensayos, como mínimo:

- aspecto

- rigidez dieléctrica

- factor de disipación (tangente delta) yresistividad

- índice de neutralización

- contenido de agua

- contenido de inhibidor

- tensión interfacial

Notas.

1- Los ensayos de contenido de agua, se vuelvenparticularmente necesarios cuando la rigidez dieléctrica seaproxima al valor mínimo admisible.

2- Los transformadores de corriente y de potencia de altatensión que utilizan una aislación sólida de papel, entre ellado de alta tensión y el de baja tensión, requiere uncontrol más riguroso de las pérdidas dieléctricas. En estoscasos conviene que el factor de disipación dieléctrica(tangente delta) y la resistividad se miden también en formaperiódica.

3- Con respecto al aceite de los transformadores en losaparatos de maniobra, puede ser suficiente verificar larigidez dieléctrica, ya sea periódicamente o después de unnúmero dado de maniobras indicado por el fabricante.


4- Los depósitos precipitables se forman solo cuando laoxidación está suficientemente avanzada. La experienciademuestra que el ensayo no es necesario tras el índice deneutralización sea menor que 0.28 mg KOH/g

Acciones correctivas para los aceites en servicio delos transformadores

Tener en cuenta las recomendaciones siguientes:

a) Si una propiedad tiene un resultado de ensayo fuera delos límites aconsejados, se lo debe comparar con los valoresanteriores. Si fuera necesario, antes de emprender cualquierotra acción se debe procurar una nueva muestra para laconfirmación de dichos resultados.

b) Como regla general varias propiedades deben serdesfavorables a fin de justificar una acción correctiva. Sinembargo, la rigidez dieléctrica se encuentra por debajo delos límites fijados, cual quiera que sean los valores de lasotras propiedades, será necesario adoptar las medidasdetalladas en la tabla.

c) Si se observa una variación significativa en unapropiedad determinada, se debe incrementar la frecuencia delos ensayos a fin de tomar las medidas correctivas apropiadaspara evitar el deterioro progresivo del aceite de lostransformadores y del equipo


Notas.

1- En los aceites inhibidos, el índice de neutralización debeser [ 0,05. Si es mayor, existe la posibilidad de deterioro acelerado, por la liberación de radicales libres asociados con el inhibidor.

2- La relación del factor de disipación: (tg d) a 90 °C / (tgd) a 25 °C > 7, indica la existencia de contaminantes solubles diferentes del agua.

3- Si resulta aceptable a 90 °C e inaceptable a 25 °C, esto implica: agua y contaminantes polares en baja concentración.Si resulta inaceptable a 90 °C y a 25 °C, esto implica: contaminación muy severa.

4- Se determina solamente cuando los valores del índice de neutralización y de la tensión interfacial se encuentran cerca de los límites máximo y mínimo respectivamente, indicados en la columna “dudoso”.


5- Se efectúa cuando se sospecha alguna contaminación .El aceite también es considerado inaceptable cuando el valor delpunto de inflamación es menor que el especificado para su clase.

6- La viscosidad cinemática, el punto de escurrimiento y la densidad, no se usan habitualmente para determinar el estado de un aceite usado para continuar en servicio.

Referencias

a) Aceptable: No debe tomarse ninguna acción. b) Dudoso: Debe seguirse la evolución de la propiedad

correspondiente, aumentando eventualmente la periodicidad de los ensayos, compararla con valores de otras propiedades relacionadas y prever o ejecutar acciones correctivas.

c) Inaceptable: Se deben tomar las acciones correctivassiguientes:


TRANSFORMADORES: TRATAMIENTO Y ENSAYOS DEL ACEITE DIELECTRICO

Documents

Transcript of TRANSFORMADORES: TRATAMIENTO Y ENSAYOS DEL ACEITE DIELECTRICO