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Mtto Transformadores En Aceite


Enviado por   •  10 de Marzo de 2014  •  3.466 Palabras (14 Páginas)  •  370 Visitas

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“GUIA PARA EL MANTENIMIENTO DE

TRANSFORMADORES DE POTENCIA”

Juan Núñez Forestieri1, Gustavo Bermúdez F2

1Ingeniero Eléctrico en Potencia 2004

2Director de Tesis, Ingeniero Eléctrico de Potencia, Escuela Superior

Politécnica del Litoral. 1971.

M.C. Ingeniería Eléctrica, Univ. Técnica Federico Santa Maria, Chile, 1974;

Profesor de la ESPOL desde 1974.

1. RESUMEN

El presente trabajo pretende ser una guía para el desarrollo y aplicación de un

programa de mantenimiento preventivo periódico para transformadores de

potencia en aceite. Conjuntamente con las actividades pertenecientes al

mantenimiento preventivo, se analizan diferentes procedimientos y procesos

útiles a la hora de realizar un mantenimiento correctivo del transformador.

Dos de los temas que son necesariamente estudiados previo al análisis del

mantenimiento preventivo un transformador de potencia en aceite son los

elementos constitutivos de esta clase de transformador, junto con los factores

que producen un deterioro de su sistema de aislamiento (aceite y papel), ya

que, un buen conocimiento de ambos temas, facilita tanto el desarrollo como

la aplicación del programa de mantenimiento del equipo.

2. INTRODUCCION

Por años, el mantenimiento preventivo de los transformadores ha estado

basado en la determinación de la resistencia de su aislamiento junto con la

medición de la rigidez dieléctrica de su aceite. Sin embargo, se sabe ahora

que pruebas como el factor de potencia del aislamiento, contenido de

humedad, tensión interfacial, acidez, entre otras, son muy importantes para

obtener un diagnostico mas acertado del estado del transformador.

Recientemente, el análisis de gases generados en el interior del transformador

mediante cromatografía de gases se ha constituido en una herramienta

poderosa a la hora de monitorear el estado en que se encuentra el

transformador, sin necesidad de sacarlo de operación.

Un transformador con su sistema de aislamiento adecuadamente mantenido,

será capaz de soportar de una mejor manera problemas como: sobrevoltajes

debido a maniobras o a descargas atmosféricas, cortocircuitos internos, entre

otros. Por lo anterior, se considerara al mantenimiento del transformador en

términos de:

- Los factores que influyen en el deterioro del sistema de aislamiento del

transformador.

- Cuales son las pruebas y actividades de rutina que permiten emitir un

criterio del estado del transformador.

- Que significado tienen los resultados obtenidos en las pruebas de

diagnostico.

- Cuando deben realizarse las pruebas de diagnostico.

- Que medidas correctivas deberán tomarse en el caso de que detecte

alguna anormalidad en el mantenimiento preventivo periódico.

3. CONTENIDO

3.1 Factores que afectan al deterioro del sistema de

aislamiento de un transformador aislado en aceite.

Como se sabe, un transformador es una maquina eléctrica que se encuentra

constituida por varias partes (núcleo, devanados, pasatapas, válvulas,

radiadores, etc.). Dentro de estos elementos constitutivos, el sistema de

aislamiento (aceite y papel) es el componente más importante y es al que se

le debe cuidar en mayor grado.

Existen cuatro factores que afectan al sistema de aislamiento de un

transformador en aceite: la humedad, el oxigeno, el calor y la contaminación

externa.

La humedad puede presentarse en el interior del transformador de las

siguientes maneras:

- De forma disuelta

- En forma de una emulsión agua/aceite

- En estado libre en el fondo del tanque

- En forma de hielo en el fondo del tanque ( si la gravedad especifica del

aceite es mayor a 0.9, el hielo puede flotar)

El efecto de la humedad en las propiedades aislantes del aceite depende de la

forma en que esta exista. Una pequeña cantidad de agua en forma de

emulsión agua/aceite tiene una marcada influencia al reducir la rigidez

dieléctrica del aceite . En cambio, hasta cierto punto, el agua disuelta en el

aceite tiene poco o ningún efecto sobre la rigidez dieléctrica del mismo.

El oxigeno es otro de los potenciales enemigos del aislamiento de un

transformador, ya que, este reacciona con el aceite para formar ácidos

orgánicos, agua y lodo. El oxigeno proviene de la atmósfera o es liberado por

la celulosa como resultado de aplicarle calor, además no es posible eliminar

todo el oxigeno existente en un transformador inclusive si el llenado del mismo

se lo realiza con vacío

Se sabe que el 90% del deterioro de la celulosa es de origen térmico. La

degradación térmica del aislamiento es función del tiempo, de la temperatura y

de cuan seco esta el aislamiento. Las elevadas temperaturas causan un

envejecimiento acelerado de la celulosa empleada como aislamiento,

reduciéndose la rigidez mecánica y eléctrica de la misma, produciéndose la

de-polimerización o destrucción del papel; otros efectos debidos a las

elevadas temperaturas son la generación de agua, materiales ácidos y gases

(CO2, CO).

Los contaminantes externos pueden presentarse en forma de “caspa”,

provenientes del proceso de manufactura del transformador y que no han sido

propiamente eliminados en el proceso de llenado del transformador con

aceite. Partículas diminutas pueden desprenderse de la celulosa cuando el

transformador esta en servicio. Otro contaminante es el policlorhidrato de

bifenilo, el cual reduce la capacidad del aceite de soportar sobre voltajes.

3.2 Diagnostico del estado del transformador mediante las

pruebas de diagnostico tradicionales junto con el análisis

de gases generados internamente

El conjunto de pruebas eléctricas, físicas y químicas que se realizan

tradicionalmente tanto al aceite como al aislamiento sólido son:

- Pruebas realizadas al aceite dieléctrico

Rigidez dieléctrica (D877-D1816)

Número de neutralización (D974)

Tensión interfacial (D971-D2285)

Color (D1500)

Contenido de agua (D1533)

Densidad relativa (D1298)

Factor de potencia (D924)

Inspección visual (D1524)

- Pruebas realizadas al aislamiento sólido

Prueba de resistencia de aislamiento

Prueba de factor de potencia del aislamiento

- Pruebas

...

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