ASPECTOS GENERALES SOBRE PRUEBAS DE ACEITE TRANSFORMADORES DE POTENCIA

ASPECTOS GENERALES SOBRE PRUEBAS DE ACEITE TRANSFORMADORES DE POTENCIA

El tipo de mantenimiento predictivo más importante para un transformador de potencia son las pruebas fisicoquímicas y cromatográficas a su aceite aislante.

Son varias y en conjunto dan un diagnóstico del estado tanto del aceite como del transformador.

Entre las más importantes y representativas tenemos las siguientes:

1. RIGIDEZ DIELÉCTRICA

Es una prueba que muestra la presencia de agentes contaminantes (agua, polvo, partículas conductoras) en el aceite, las cuales pueden ser representativas si se presentan valores bajos de rigidez. Cuando un aceite está muy contaminado tiende a presentar valores bajos de rigidez los cuales disminuyen el aislamiento del transformador.

La prueba consistente en aplicar un voltaje de C.A. entre dos electrodos sumergidos en aceite a una distancia de 2.54 mm o 2.0 mm dependiendo de la norma a ser utilizada. Esquemáticamente:

El valor de tensión en kilovoltios a la que se presenta descarga entre los electrodos se le conoce como rigidez dieléctrica y como norma general es el promedio del resultado de 5 pruebas sobre la misma muestra espaciadas un minuto.

Las normas utilizadas y los valores límites permitidos para esta prueba son las siguientes:

• ASTM D-877: Electrodos planos separados 2.54 mm, Tensión Mínima 25 kV

• ASTM D-1816: Electrodos semiesféricos separados 2.0, Tensión mínima 50 kV.

2. NÚMERO DE NEUTRALIZACION, Normas ASTM D-664 y D-974

Dependiendo del origen, proceso de refinación o deterioro en servicio de los aceites aislantes, estos pueden presentar características ácidas o alcalinas, el número de neutralización expresado como número ácido es una medida de la cantidad de estas sustancias; por lo que podríamos decir que la acidez de un aceite nos da una idea del cambio o deterioro de su condición aislante.

Una acidez alta indica presencia de lodos, que implica obstrucción de los ductos de refrigeración y por lo tanto disminución de la capacidad del transformador para disipar temperatura o sea disminución de la capacidad de potencia.

Los valores típicos y límites para esta prueba son los siguientes:

Aceite nuevo: 0.03 mg KOH/gr

Aceite usado: Entre 0.1 y 0.2 mg KOH/gr

A regenerar: Mayor a 0.2 mg KOH/gr

3. TENSIÓN INTERFACIA, Norma ASTM D-971

La tensión interfacial es un fenómeno físico-químico que se produce por las fuerzas de atracción que existen entre las moléculas de dos líquidos. En los aceites aislantes se utiliza para detectar presencia de productos de oxidación, no detectables con la prueba de acidez, por lo que podríamos concluir que es una prueba complementaria a esta.

La prueba consiste en medir el rompimiento de la interfase en dinas por centímetro entre las superficies conformadas por el aceite a ser probado y agua destilada.

Los valores mínimos permitidos son los siguientes:

Aceite nuevo: 45 dinas/cm

Aceite usado: 25 dinas/cm

Agua destilada: 70 dinas/cm

4. RELACIÓN DE ANÁLISIS ENTRE TENSIÓN INTERFACIAL Y ACIDEZ

La tensión interfacial y el número de neutralización son dos pruebas complementarias ya que una disminución en el valor de la tensión interfacial generalmente está seguida por un aumento en el valor de la acidez. Dividiendo estos dos valores se obtiene un número (sin unidades) que es un excelente medio para evaluar la condición del aceite, este valor se conoce como “Indice de MEYER o Indice de Calidad (I.C.) del aceite.

La siguiente tabla muestra el estado del aceite dependiendo del valor del índice de calidad, así como sus valores típicos para la tensión interfacial y la acidez.

INDICE DE CALIDAD ACIDEZ TENSION INTERFACIAL ESTADO DEL ACEITE

300-1500 0.01-0.1 30-45 Muy bueno

160-299 0.11-0.15 24-29 Aceptable

45-159 0.16-0.40 18-23 Malo

5. CONTENIDO DE HUMEDAD, Norma ASTM D-1533

Esta prueba consiste en medir la cantidad de agua en partes por millón presente en una muestra de aceite.

El aceite tiende a entregar agua al aislamiento del devanado del transformador cuando su temperatura baja (condición peligrosa si la humedad es alta), por lo tanto la mayor cantidad de humedad en un transformador se concentra allí.

Los valores máximos permitidos dependiendo del aceite son los siguientes:

Aceite nuevo: 10 partes por millón

Aceite usado: 30 partes por millón

6. INDICE COLORIMÉTRICO (COLOR), NORMA ASTM D-1500

Esta prueba es utilizada para el control de los aceites en el proceso de refinación, no es una guía para determinar la calidad del aceite, pero en conjunción con las otras pruebas permite determinar el grado de deterioro.

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 más oscuro.

Los valores típicos son 0,5 aceite nuevo y 1,5 aceite usado.

7. CROMATOGRAFÍA DE GASES DISUELTOS, NORMA ASTM D-3621

Es una prueba de trascendental importancia para detectar que pudo haber pasado ó que puede estar pasando en la parte interna de un transformador.

Consiste en analizar que tipo de gases están disueltos en una muestra de aceite.

Los gases dentro de un transformador se producen y disuelven en el aceite por múltiples causas entre las que tenemos: altas temperaturas, descargas parciales, arcos eléctricos, humedad, etc.

El equipo utilizado para realizar esta prueba es el cromatógrafo

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