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ANALISIS DE ACEITES

AISLANTES EN EL

MANTENIMIENTO DE

TRANSFORMADORES

CAMILO COLLAZOS S.

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Introduccin

Los tres componentes principales sujetos a la deteriorizacin y

contaminacin son : el papel usado para el aislamiento de los conductores,

el cartn que es usado para el aislamiento principal y para los soportes de los

arrollamientos y el aceite dielctrico.

Los aceites minerales que son utilizados como fluidos aislantes y

refrigerantes de transformadores muestran valiosa informacin sobre las

condiciones de operacin de los equipos que los usan.

Los aceites aislantes minerales son productos que sufren degradacin por

los esfuerzos trmicos y elctricos a los que estn sometidos, generando

productos de descomposicin que son utilizados para evaluar la presencia de

un problema o falla en los transformadores.

Reaccionan con el oxgeno, oxidndose y formando productos cuyas

caracteristicas aceleran la degradacin de los demas materiales,

diminuyendo la vida til de los equipos.

La vida til de un transformador est directamente relacionada con la vida

del papel aislante, la celulosa se degrada por la accin del calor, deteriorando

sus propiedades elctricas y mecnicas.

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Introduccin

Existen actualmente 2 grupos de lquidos aislantes, clasificados de acuerdo

a sus aplicaciones:

Aceites aislantes de uso general : Son aceites aislantes de origen

mineral, que tienen base parafnica y naftnica obtenidos durante el

proceso de refinacin y extraccin adecuados, en determinadas

fracciones del petrleo natural.

Aceites aislantes de seguridad : Son aceites de origen mineral o

sinttico, indicados para transformadores que deben ser instalados en

locales donde el riesgo de explosiones y/o incendios deben ser

minimizados.

Estos aceites deben presentar caractersticas no inflamables

Aceite mineral de mximo punto de fulgor.

Aceite aislante de silicona.

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Introduccin

Propiedad Minerales

Mineral Alto

P.F. Siliconas

Punto de Fulgor

(C) 140 260 300

Prdidas

Dielctricas a 25

C 0,05 0,05 0,001

Estabilidad Regular Regular Regular

Compatibilidad Buena Buena Optima

Resistencia al

Fuego Mala Buena Optima

Reigidez

Dielctrica ASTM

D-1816 40 40 40

CARACTERISTICAS PRINCIPALES ( Valores Medios Tpicos )

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MANTENIMIENTO A TRAVEZ DEL ACEITE AISLANTE

Mantenimiento Preventivo

Durante el funcionamiento de un transformador varios son los factores que

contribuyen con el deterioro del aceite aislante, como por ejemplo la

humedad, la sobrecarga, el sobrecalentamiento y la falta de mantenimiento.

La humedad, el calor y el oxigeno, crean un ambiente propicio para deteriorar

el aceite aislante.

El agua y el oxgeno cuando entran en contacto con el aceite aislante,

reaccionan debido a la accin de los catalizadores como el cobre y el fierro,

originando luego la oxidacin que forma luego sedimento. Este proceso se

acelera con el calor, cuanto mas alta sea la temperatura, mayor ser la

velocidad del deterioro, cuanto menos oxidado est el aceite aislante ms

lento ser el proceso de degradacin del papel, siendo lo ideal que no haya

presencia de sedimento durante el tiempo de vida del transformador.

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Prventivo - Anlisis de aceite aislante

Anlisis Fsicoqumico

Con ensayos peridicos podemos comprobar el grado de deterioro del aceite, detectando el momento en que se inicia la formacin de sedimento y as tomar medidas para evitar el envejecimiento prematuro del aceite.

Rigidez dielctrica

Tensin interfacial

Cantidad de agua.

ndice de neutralizacin

Prdida dielctrica a 25C

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Preventivo Anlisis de aceite aislante

Indice de Neutralizacin ( Acidez Total)

Indica el total de compuestos cidos presentes en el aceite aislante.

Los cidos aceleran el deterioro del aceite y del papel

Los cidos atacan a las partes metlicas del transformador.

En aceite nuevo, l ndice de miligramos de hidrxido de potasio por

gramos de aceite debe ser menor a 0,03 mgKOH/g aceite.

Para aceite en servicio considerar hasta 0,15 mgKOH/g aceite, sobre este

valor se debe programar un posible cambio o regeneracin del aceite en un

periodo de 6 meses.

No permitir que este valor sobrepase a 0,4 mgKOH/g aceite, que origina la

formacin de sedimento insoluble.

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Preventivo Anlisis de aceite aislante

Tensin Interfacial

Es la medida de la fuerza necesaria para que un anillo plano de platino

rompa la interfase formada por el agua y el aceite.

Una disminucin de la tensin interfacial indica la presencia de

productos que son el resultado de deterioro del aceite.

Para aceites nuevos el valor mnimo es de 30 mN/m.

Para aceites en servicio, el valor mnimo es de 23 mN/m, la formacin

de lodos comienza cuando la tensin interfacial alcanza valores

inferiores a este.

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Preventivo Anlisis de aceite aislante

Prdidas Dielctricas ( Factor de Potencia / Tangente Delta )

El factor de potencia indica las perdidas dielctricas por corrientes de

fuga de el aceite, un alto factor de potencia indica deterioro y/o

contaminacin por productos como el agua, carbn o otras partculas .

Es la medida de la tangente del ngulo de fase entre la tensin y la

corriente, al aplicarse una diferencia de potencial predeterminado a dos

electrodos entre los cuales se coloca el liquido aislante.

Es extremadamente sensible a contaminaciones y puede indicar si los

valores obtenidos en los ensayos provienen de contaminantes o de la

propia deterioracin del aceite.

El factor de potencia de un aceite nuevo y en buenas condiciones es

de 0,05% o menos a 25 C.

En aceite usado el factor de potencia hasta 0,5% a 25C es aceptable,

de 0,5% a 2% a 25C, el aceite debe ser analizado detalladamente para

determinar las causas de esta elevacin.

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Preventivo Anlisis de aceite aislante

Rigidez Dielctrica

Es la medida de la resistencia que el aceite aislante presenta al

impacto elctrico.

Esta prueba es la indicada para comprobar la presencia de agentes

contaminantes como el agua, impurezas, fibras celulsicas hmedas,

partculas metlicas o conductoras en el aceite, pudiendo existir

concentraciones significativas cuando se presenta bajo tensin.

Aceite Nuevo : ASTM D 1816 48 kV mnimo

Aceite Usado : ASTM D 1816 32 kV mnimo

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Preventivo Anlisis de aceite aislante

Contenido de Agua

Las caractersticas elctricas del aceite son fuertemente influenciadas

por la presencia de agua.

Un alto contenido de agua en el aceite puede reducir su Rigidez

Dielctrica al punto de volverlo inutilizable.

Se consideran como valores mximos aceptables para servicio

continuo:

35 ppm para equipos con tensin hasta 69 kV.

25 ppm para equipos con tensin mayor a 69 kV y menor a 230 kV

20 ppm para equipos con tensin mayor a 230kV y menor a 345kV

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Preventivo Anlisis de aceite aislante

Contenido de Humedad