Transformadores Molina - Tratamiento de aceites 1

Tratamiento de aceites

Uno de los elementos clave en el funcionamiento del transformador,tanto de potencia como de distribución, lo representa el líquido aislante que en la mayoría de los casos es aceite mineral. En Molina Talleres Electrotécnicos tenemos un equipo de trabajo idóneo para llevar a cabo tareas de Tratamiento de aceite de transformadores.

La importancia del aceite en el transformador eléctrico es fundamental. Es un elemento que realiza dos funciones básicas, evacuar el calor del núcleo y bobinados a las zonas de enfriamiento y aislar las partes a diferentes potenciales eléctricos, interponiendo una barrera entre ellos. Los enemigos principales del aceite son el calor, el agua y el oxigeno, por lo que es necesario evitar en la medida de lo posible que estos agentes tengan influencia directa o indirecta sobre el aceite. El aceite está sometido a un proceso de envejecimiento provocado, tanto por la temperatura como por la humedad y el contacto con el oxigeno del aire, formando lodos y partículas en suspensión.

Un valor de unas 20 p.p.m. (partes por millón) de agua disueltas en el aceite puede provocar la caída del cincuenta por ciento de la rigidez dieléctrica, lo que supone un evidente peligro para la seguridad de las personas y la instalación, ya que es el aislante que soporta casi él solo el aislamiento a tierra.

Cuando el aceite del transformador esta deteriorado y hay presencia de lodos, la capacidad aislante de los materiales disminuye, asimismo el aceite deja de fluir por radiadores y ranuras con el consiguiente sobrecalentamiento del transformador.

Como consecuencia de ese sobrecalentamiento se provoca una descomposición más rápida del aceite y de los aislamientos, aumentado sus pérdidas dieléctricas y acortando por tanto la vida útil de la máquina.

Por tanto, basados en el hecho de que el aceite se degrada de una manera predecible, las pruebas periódicas ayudarán de una manera bastante segura a anticipar cualquier condición negativa del aceite dieléctrico. Esto permite realizar comparaciones entre tasas de decrementos normales y anormales lo que a largo plazo se traducirá en una extensión de la vida útil del transformador.

 

Proceso del tratamiento del aceite para transformadores eléctricos

 

El proceso de tratamiento está basado en las siguientes técnicas:

  • La microfiltración:
    Con la microfiltración se elimina carbón, agua, lodos o cualquier micro partícula sólida que este en suspensión.
  • La deshidratación bajo vacío:
    Con la deshidratación bajo vacío conseguimos reducir las p.p.m. (partes por millón) de agua disuelta en el aceite y a la vez desgasificamos y eliminamos los ácidos más volátiles.
  • Desgasificación bajo vacío:
    Con la desgasificación bajo vacío eliminamos gases como el oxígeno, nitrógeno y otros gases producidos en la degradación del aceite y los materiales aislantes.

La combinación de estas técnicas es lo que hace que el tratamiento efectuado sea altamente eficaz y fiable para la recuperación de las propiedades físico-químicas y eléctricas del aceite, de modo que su comportamiento en el interior del transformador sea el normalizado para su buen funcionamiento de una forma segura.

Para ello en Molina Talleres Electrotécnicos contamos con una estación de filtrado, deshidratado y desgasificado que nos asegura una puesta a punto óptima del aceite.

Para determinar si el estado del aceite reúne las condiciones mínimas de funcionamiento es conveniente realizar análisis físico-químicos, y en caso de que los resultados no sean satisfactorios, proceder a su tratamiento.

 

Pruebas de evaluación del aceite dieléctrico

 

En Molina Talleres Electrotécnicos, ofrecemos una variedad de pruebas para evaluar el aceite dieléctrico tanto en nuestro taller como en el lugar donde se encuentra instalado:

 

  • Evaluación de la rigidez dieléctrica.
  • Medición de la concentración de agua en el aceite utilizando el método Karl Fisher en partes por millón.

Además, llevamos a cabo análisis y pruebas especializadas relacionadas con el mantenimiento preventivo del dieléctrico, que subcontratamos a un laboratorio externo con experiencia en estas áreas. Estos análisis incluyen:

 

  • Pruebas físicoquímicas.
  • Análisis de gases disueltos mediante cromatografía de gases.
  • Evaluación de compuestos furanos.

 

Cuando los resultados de las pruebas físicoquímicas, cromatografías o análisis de furanos indican que el aceite no cumple con las especificaciones o no se encuentra dentro de los parámetros requeridos, se hace necesario realizar un tratamiento para restablecer sus valores normales.

 

Hace algunos años, se estimó que aproximadamente el 40% de los transformadores eléctricos de potencia a nivel mundial tenían más de 25 años de servicio, y este porcentaje era aún mayor en Europa, llegando al 60%. Esto sugiere que es probable que los fallos en los transformadores sean cada vez más frecuentes debido a la falta de mantenimiento adecuado. Los datos disponibles de las compañías de energía a nivel mundial indican que las principales causas de fallos en los transformadores están relacionadas con daños en el papel electroaislante de celulosa que envuelve y protege el núcleo del transformador.

 

Funciones del aceite para transformadores

 

El aceite en un transformador cumple un papel esencial como refrigerante y aislante. El aceite, junto con el papel aislante y los separadores de cartón grueso, protege el transformador y permite que funcione en condiciones de fluctuaciones eléctricas, vibraciones, cortocircuitos y otros momentos de estrés. A lo largo del tiempo, tanto el aceite como el papel pueden experimentar diversos procesos de envejecimiento, pero el papel es la parte crítica del transformador que debe mantenerse en buen estado, ya que si el papel falla, el transformador también lo hará.

 

El aceite de un transformador contiene mayormente hidrocarburos (más del 99%), una mezcla similar a diésel convencional. No obstante, la menor parte del contenido de aceite, el cual es menos que un 1% de aceite, tiene un gran impacto en las propiedades operantes del aceite y su eficacia. La oxidación es el factor más habitual que provoca la descomposición del aceite. Este proceso es altamente complicado ya que la oxidación de aceite y la deterioración del papel están conectados entre sí. Con todo eso el papel depende fuertemente del aceite como para controlar y mantener el nivel de los contaminantes nocivos, los cuales circulan hacia el papel, minimizando su impacto.

Los aceites de transformadores con inhibidores incorporan antioxidantes sintéticos, mientras que los aceites no inhibidos dependen de antioxidantes de origen natural a base de azufre, los cuales suelen encontrarse en aceites menos refinados. Por lo general, los aceites inhibidos tienen una vida útil más prolongada, sin embargo, es necesario monitorear de manera constante el contenido de inhibidores a lo largo de la vida útil del aceite para asegurar que los aditivos inhibidores se mantengan a niveles adecuados. Esto implica la implementación de programas de supervisión.

 

Dado el entorno operativo de los transformadores eléctricos, estos suelen estar sometidos a condiciones adversas, como la presencia de polvo, tierra, viento y lluvia, entre otros factores naturales y ambientales que pueden influir en su desempeño. El propósito del tratamiento del aceite es mantener en óptimas condiciones el aceite aislante del transformador.

 

La introducción de humedad afecta directamente al sistema de aislamiento (compuesto por papel y aceite) de la parte activa, lo que puede acelerar su envejecimiento y reducir su vida útil. Además, altas temperaturas, generalmente causadas por sobrecargas indebidas, y esfuerzos mecánicos internos debidos a cortocircuitos representan otros riesgos significativos. Por lo tanto, es fundamental que se tengan en cuenta consideraciones técnicas en la etapa de diseño y que el transformador se opere dentro de un rango normal de funcionamiento.

 

Tratamientos del aceite dieléctrico

Debido a estos factores, es esencial llevar a cabo una supervisión constante del rendimiento del transformador. El aceite dieléctrico se utiliza en los transformadores debido a su eficacia como agente aislante. Para maximizar su rigidez dieléctrica y, en consecuencia, optimizar su capacidad de aislamiento, es crucial minimizar la presencia de humedad y gases disueltos en el aceite. Los equipos de tratamiento de aceite logran esto calentando el aceite, haciendo que pase a través de un filtro de partículas y luego pasándolo por una columna de vacío para desgasificarlo y eliminar la humedad. Este proceso se lleva a cabo tanto en el aceite nuevo durante la fase final de la fabricación del transformador como en tareas de mantenimiento periódicas en el sitio de instalación.

 

Los elementos clave de estos equipos incluyen:

 

  • Un calentador que eleva la temperatura de manera precisa y uniforme para evitar la descomposición del aceite.
  • Filtros de partículas para eliminar impurezas sólidas.
  • Una columna de vacío equipada con anillos de acero inoxidable para asegurar un flujo uniforme del aceite, facilitando así su desgasificación y secado.
  • Un sistema de control y monitoreo para supervisar la formación de espuma en el aceite.
  • Bombas de recirculación con variadores de frecuencia que permiten ajustar el flujo de aceite.
  • Un sistema de bombeo de vacío para mantener condiciones óptimas de vacío en la columna.
  • Vacuómetros para medir la presión de vacío.
  • Válvulas dobles en la entrada y salida para configuraciones flexibles de tratamiento de aceite.

En Transformadores Molina podemos informarte más, si lo deseas, sobre el tratamiento de aceites, llamándonos al 957 274 162  a través del cual te atenderemos encantados.

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