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as sicoqumicas eb a ru
aceite dielctrico
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PRUEBAS A
TRANSFORMADORES.Las pruebas se hacen en los transformadores y
sus accesorios por distintas razones, durante su fabricacin, para
verificar la condicin de sus componentes, durante la entrega,
durante su operacin como parte del mantenimiento, despus de su
reparacin, etc. Algunas de las pruebas que se hacen en los
transformadores se consideran como bsicas y algunas otras varan de
acuerdo a la condicin individual de los transformadores y pueden
cambiar de acuerdo al tipo de transformador, por lo que existen
distintas formas de clasificacin de las pruebas a
transformadores.
PRUEBAS FISICOQUIMICAS
AL ACEITE DIELECTRICOLos anlisis Fsico-Qumicos proporcionan la
informacin relativa a la calidad del aceite, indicando sus
condiciones qumicas, mecnicas y elctricas, as como una proyeccin de
los efectos que la condicin del aceite puedan aportar al sistema de
aislamiento. Los anlisis Fsico-Qumicos se componen de un grupo de
pruebas o estaciones de prueba predeterminas y procesadas bajo
estndares y mtodos reconocidos internacionalmente (ASTM). que en
conjunto proporcionan la informacin ptima (tcnica y econmica)
necesaria para determinar la calidad del aceite y sus efectos en el
sistema de aislamiento; cuya finalidad es comprobar el estado
interno de los transformadores, para evitar fallas inesperadas,
programar mantenimiento eficiente para preservar o alagar la vida
til de estos equipos as como comprobar la ausencia de compuestos
contaminantes o voltiles en el aceite.
Es la tercera prueba requerida por las pruebas de las normas de
seguridad elctrica.
Permite conocer la capacidad del Aceite para soportar el paso de
la corriente elctrica.
ASTM D877La tensin de ruptura dielctrica es una medida de la
capacidad de un lquido aislante para soportar la tensin elctrica.
La frecuencia de interrupcin del voltaje de energa de un lquido se
reduce por la presencia de contaminantes tales como fibras de
celulosa, la realizacin de las partculas, la suciedad y el agua. Un
resultado bajo en este mtodo de prueba indica la presencia de
importantes concentraciones de uno o ms de estos contaminantes en
la muestra analizada. Sin embargo, un valor elevado de rigidez
dielctrica no indica necesariamente la ausencia de todo
contaminante. Se realiza la prueba de rigidez dielctrica a una
muestra de aceite extrada de su interior y para corroborar que
cumple con sus caractersticas dielctricas y trmicas segn establece
las normas tcnicas. El aceite de un transformador cumple con
funciones elementales, tal como el enfriado y aislamiento de los
devanados elctricos para mejorar su eficiencia y correcto
funcionamiento. Como el aislante estar sometido a grandes tensiones
de operacin, es necesario que cumpla con una prueba de tensin
disrruptva mnima que se pudiera presentar y de este modo prevenir
percances que pudieran ser ms costosos.
NUMERO DE NEUTRALIZACIN
ACIDEZ
Es una medida de los agentes acidos orgnicos en el aceite. En un
aceite nuevo, el nmero de neutralizacin es pequeo y aumenta como
resultado del envejecimiento, deterioro y oxcidacin.
ASTM D974Nuevos y usados, productos derivados del petrleo pueden
contener componentes cidos o bsicos que estn presentes como
aditivos o como productos de degradacin formados durante el
servicio, tales como productos de oxidacin. Los cidos y otros
productos de oxidacin, junto con el agua y los contaminantes
slidos, afectarn las propiedades dielctricas y otras del aceite.
Los cidos tienen impacto en la degradacin de los materiales
celulsicos y tambin pueden ser responsables de corrosin de partes
metlicas del transformador. La velocidad de incremento de la acidez
de un aceite en servicio es un buen indicador de la velocidad de
envejecimiento.
TENSIN
INTERFACIALLa prueba se aplica con frecuencia a los aceites de
aos de servicio como una indicacin del grado de deterioro. La
Tensin interfacial entre el aceite y el agua define la capacidad
del aceite de encapsular molculas de agua y sustancias polares. Un
aceite con alta tensin interfacial sera capaz de mantener elevada
la rigidz dielctrica aunque el aceite incorpore agua. Opuestamente,
un aceite con baja tensin interfacial no recuperar su rigidz
dielctrica, aunque sea deshidratado y purificado. El descenso
paulatino de la tensin interfacial es seal de envejecimiento del
aceite o mezcla de un aceite dielctrico con otro lubricante
industrial.
ASTM D971Tensin Interfacial (IFT). La tensin interfacial entre
el aceite y agua proporciona un medio para detectar contaminantes
polares solubles y productos de degradacin. Esta caracterstica
cambia muy rpidamente durante las etapas iniciales del
envejecimiento pero se estabiliza cuando el deterioro es todava
moderado. Un rpido descenso de la IFT puede tambin indicar
problemas de compatibilidad entre el aceite y algunos materiales
del transformador (barnices, juntas), o una contaminacin accidental
durante el llenado del transformador con el aceite.
FACTOR DE POTENCIADE
AISLAMIENTO
El principio fundamental de las pruebas es la deteccin de
algunos cambios de la caracterstica del aislamiento, producidos por
envejecimiento y contaminacin del mismo, como resultado del tiempo
y condiciones de operacin del equipo y los producidos por el efecto
corona.
ASTM D924Factor de disipacin (o factor de potencia) - Esta es
una medida de las prdidas dielctricas en un lquido aislante
elctrica cuando se usa en un campo elctrico de alternancia y de la
energa disipada como calor. Un factor de disipacin bajo o del
factor de potencia indica bajas prdidas dielctricas de corriente
alterna. Factor de disipacin o factor de potencia puede ser til
como medio de control de calidad, y como una indicacin de cambios
en la calidad resultante de la contaminacin y el deterioro en el
servicio o como consecuencia de la manipulacin. Al efectuar las
pruebas de Factor de Potencia, intervienen las boquillas o soportes
aislantes, y los otros materiales que forma parte del aislamiento
(aceite aislante, gas SF6, vaco, etc.). Al efectuar la prueba de
Factor de Potencia el mtodo consiste en aplicar el potencial de
prueba a cada una de las terminales del interruptor.
COLORMediante el uso de este mtodo de ensayo el color y la
condicin de un espcimen de la prueba de petrleo puede estimarse en
una inspeccin sobre el terreno, contribuyendo as a la decisin de si
o no la muestra debe ser enviada a un laboratorio central para la
evaluacin completa.
ASTM D1524Nubosidad, las partculas de aislamiento, los productos
de corrosin del metal, u otros materiales indeseables suspendidos,
as como cualquier cambio inusual en el color pueden ser detectados.
Para la determinacin precisa del color en el laboratorio, mtodo de
prueba debe ser utilizado. El color de un aceite aislante se
expresa con un nmero obtenido por comparacin con una serie de
colores normalizados. No es una propiedad crtica, pero puede ser
til para una evaluacin comparativa. Un incremento rpido o un nmero
de color elevado pueden indicar degradacin o contaminacin del
aceite. Adems del color, el aspecto del aceite puede mostrar
turbidez o sedimentos que pueden indicar la presencia de agua
libre, lodos insolubles, carbn, fibras u otros contaminantes La
prueba consiste en comparar el color del aceite con unos colores
patrones que van numerados de 0.5 a 8.0 siendo 8.0 el ms oscuro.
Los valores tpicos son 0,5 aceite nuevo y 1,5 aceite usado.
CONTENIDO DE HUMEDADLa contaminacin del aceite por humedad es
uno de los problemas mas frecuentes que vemos en las plantas. La
humedad presente en el aceite, se puede originar por el aire que
inhala el transformador durante su proceso de trabajo, por fallas
en sus juntas y fugas en general.
ASTM D1533El contenido de agua en el aceite, se define en partes
por milln, 1,000 partes por milln (ppm)= 1% humedad. Se dice que un
aceite est en equilibrio, cuando su contenido de humedad es igual a
40 ppm, (0.04% de humedad),. Bajo esta condicin, ni el aceite cede
su humedad a los aislamientos, ni stos la ceden al aceite. Al
romperse la condicin de equilibrio, es decir aumentarse el valor de
contenido de humedad en el aceite, se obtienen los siguientes
resultados: 1. El aceite cede su humedad a los aislamientos, lo
cual da por resultado que se incremente su valor de factor de
potencia y sus prdidas, lo que se traduce en envejecimiento y
destruccin. 2. El incremento de humedad de aceite, da por resultado
una disminucin en su valor de voltaje de ruptura o rigidez
dielctrica. El aceite se satura, cuando su contenido de humedad es
de 100 ppm, (0.1%). Bajo esta situacin, cualquier adicin en humedad
ser absorbida por los materiales fibrosos del transformador, como
son: cartones, papeles aislantes y maderas.
CROMATOGRAFIA DE GASES DISUELTOS EN ACEITELa descomposicin
qumica del aceite no solo se debe a la presencia de oxgeno y agua y
los efectos de la temperatura, los fenmenos electromagnticos; que
son resultantes del diseo y operacin del transformador, TAMBIEN NOS
DAN INFORMACIN. La Cromatografa de Gases Combustibles Disueltos,
sera comparable a una Prueba Cardiaca de Esfuerzo, es decir; los
campos elctricos producidos por la corriente elctrica y las
corrientes magnetizantes, generan descomposicin del aceite, la cual
es detectada mediante el proceso de cromatografa de gases. La
experiencia a conducido a concentrar este anlisis en un grupo de
gases que permiten obtener la informacin suficiente para
diagnosticar las condiciones de operacin del transformador.
Hidrgeno, Oxgeno, Nitrgeno, Metano, Monxido de Carbono, Bixido de
Carbono, Etano; y Acetileno. Como en los anlisis Fsico-Qumicos, la
calidad de la muestra es determinante para un preciso anlisis y
confiable diagnstico. Este anlisis tiene la caracterstica de
detectar a corto plazo, y de una forma mucho ms sensible los
cambios inmediatos en las condiciones operativas del transformador
o de las redes de suministros o de carga, por lo que resulta ser
muy valiosa herramienta para el usuario.
Su anlisis debe de ser recomendado con las siguientes
frecuencias bsicas considerando que las frecuencias podrn ser ms
cortas cuando se detecten condiciones anormales. Distribucin en
M.T. (300 a 3000 KVA) Anual. Potencia> 3. MVA o Alta Tensin >
34.5KV Semestral Hornos de Arco Elctrico Trimestral. Extra Alta
Tensin Trimestral o menor Puesta en Marcha Antes y Despus de
Energizar La vigilancia de la tendencia del comportamiento de los
gases combustibles, permitir anticipar condiciones de falla que
podran afectar el suministro de energa elctrica, con su consecuente
efectos en la produccin o prestacin de servicios.
ANLISIS DE CONTENIDO DE PCBsLa Secretaria del Medio Ambiente,
Recursos Naturales y Pesca (SEMARNAP) Y El Instituto Nacional de
Ecologa (INE) establecen en las leyes vigentes, que todo material
conteniendo Bifelinos Policlorados (BPCs) en concentracin mayor a
50 PPM es un Residuo Peligroso, de acuerdo a la clasificacin
RFNE1.1/04 indicada por la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM - 052 -
ECOLAB publicada en el diario Oficial de la Federacin el da 10 de
Diciembre de 2001, y por lo tanto debe de ser descontaminado como
medida de proteccin ambiental y conservacin de nuestro ecosistema.
A pesar de que el BPC no se reproduce, su presencia solamente es
detectada mediante anlisis de laboratorio Cromatografa de Gases,
por lo que es fcil contaminar equipos con este compuesto cuando no
se toman las precauciones conducentes. La norma para medicin de
PCBs es la ASTM D4059. Para determinar si un equipo posee PCBs se
ejecutan en un primer orden pruebas cualitativas de contenidos y,
en caso de salir positivas estas, pruebas cuantitativas de
contenidos. Las pruebas cualitativas se pueden ejecutar a travs de
kits desarrollados y que dan como resultado mrgenes de posible
contenido de cloruros. Se considera que un aceite no esta
contaminado con PCBs cuando no supera la concentracin de 50 ppm de
cloruros.
Repblica de Colombia No. 205Col. Panamericana C.P. 31107
Chihuahua, Chih., Mxico. Tel. (614) 421.4709 - 421.7242
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