nota tecnica aceites dielectricos final

8/6/2019 Nota Tecnica Aceites Dielectricos Final

1/7

1 MantenimientoPredictivoMedianteAnlisisdeAceitesDielctricos.|ServiciosdeDiagnosticoTermogram

Lder en mantenimiento predictivo.

MantenimientoPredictivodeTransformadoresMedianteAnlisisdeAceitesDielctricos.

Servicios de Diagnstico Termogram S.A.

1 km al Oeste de la Iglesia de San Lorenzo, San Joaqun de Flores

Heredia, Costa Rica.

Tel: (506) 2-265-8727

Fax: (506) 2-265-4773

E-mail: [email protected]

Sitio Web: www.termogram.com


2/7


MantenimientoPredictivoMedianteAnlisisdeAceitesDielctricos.

Introduccin.

Los transformadores son el corazn de nuestras plantas yedificios, mantienen todos los equipos en marcha yproveen la energa para realizar nuestras labores diarias.Por lo tanto debemos de mantenerlos en ptimascondiciones de funcionamiento, y as evitar que se paralicela produccin. Hoy en da no se puede dar el lujo depermitir que esto suceda.

Una de las mejores formas de monitorear la condicin delos transformadores, es mediante el anlisis de aceitesdielctricos. Pero, Qu tan importante es? Mucho, ya queel aceite dielctrico cumple las siguientes funciones:

Asla elctricamente los bobinados. Extingue arcos elctricos. Disipa el calor.

Cuando el aceite se degrada, se reducen los mrgenes deseguridad, y se aumenta el riesgo de un fallo prematuro. Sicualquiera de estas funciones falla, nuestro equipo se daar yprovocar prdidas en paros inesperados de la produccin.

Para mantener una tendencia del comportamiento del aceite

dielctrico es necesario realizar pruebas peridicas. Entre las que serealizan estn:

Fsico-qumicas. Cromatografa de gases disueltos.

Adems de estas, se tienen pruebas para el anlisis de furanos(deterioro papel aislante), y determinacin de PCBs.

Pruebasdeaceitesdielctricos.Las pruebas de aceites dielctricos se dividen en dos reasprincipales, las pruebas fsico qumicas y las pruebas decromatografas de gases disueltos.


3/7


DescripcindelaspruebasLos aceites dielctricos son usados para enfriar equiposelctricos tales como transformadores e interruptores. Laspruebas del aceite dielctrico constituyen la mejor forma deevaluar la condicin del lquido aislante.

La calidad del lquido como dielctrico ser influenciado porcada uno de los siguientes factores:

Temperatura elevada.

Una temperatura alta puede ser causada por incremento decarga, prdida de enfriamiento, temperatura externa elevada o

por fallas elctricas o trmicas. Las elevadas temperaturasincrementan dramticamente las reacciones qumicas.Generalmente las reacciones se duplican por cada 10 gradoscentgrados de aumento en la temperatura.

Consecuentemente, la tasa a la cual el aceite se oxida essignificativamente afectada por la temperatura.

Oxidacin.

El aceite reacciona con el oxgenopara formar cidos orgnicos, esteresy compuestos fenlicos. La oxidacines controlada por la disponibilidad deloxgeno y la temperatura. Losproductos de la oxidacin son en granparte responsables del deterioro delaislante dielctrico. Finalmente laoxidacin produce sedimentacin, lacual reducir la transferencia de calory eventualmente causar sobrecalentamiento.

Contaminacin.

Las propiedades dielctricas del aceite son afectadas porcontaminantes como agua, fibras de celulosa, partculas metlicas ymetales disueltos en el aceite. Al deteriorarse el dielctrico produciruna prdida de eficiencia y posiblemente una falla en el equipo.


4/7


PruebasFsicoQumicasalaceitedielctrico.Una deteccin temprana de la calidad del aceite ayudar areducir costos de mantenimiento y a prevenir fallas. Estopuede ser logrado mediante un adecuado programa depruebas al aceite que monitorea la condicin del fluidodielctrico.

Entre las pruebas fsico-qumicas que se realizan al aceiteestn las siguientes:

Rigidez Dielctrica.

Esta prueba representa el voltaje a la cual el fluido dielctricollega a ser un conductor. Se reporta en Kilo Voltios. Lapresencia de contaminantes, incluyendo los productos de laoxidacin reduce la rigidez dielctrica.

Humedad.

La presencia de humedad es una de las causas desfavorablesms comunes que afectan el aceite dielctrico. El agua sereporta en partes por milln (ppm). El anlisis se realizausando colorimetra. Exceso de humedad puede causarseveros problemas con el transcurso del tiempo. Afecta tantoal aceite como al aislante de papel. Adjunto estn algunosgrficos mostrando esta relacin. Se usa el estndar IEEEC57.106 Guide for Acceptament and Maintenence ofInsulating Oil in Equipment.

La gua provee una mejor explicacin de los efectos del exceso dehumedad y otros problemas y est disponible en IEEE(www.ieee.org). La humedad puede ser removida por filtracin omtodos de vaco/calor.

Nmero de cido.

Acidez en el fluido primariamente a causa del resultado de laoxidacin del aceite. Se reporta en miligramos de hidrxido depotasio por gramo de fluido. El medir la acidez permite monitorear elproceso de oxidacin. Entre ms alto sea el valor, mayor es laoxidacin y ms cerca se est de la sedimentacin.

Tensin interfacial.

Mide la presencia de contaminantes polares en el aceite. Se reportaen dynes por centmetro. Para fluidos en servicio, una baja en estalectura indica un aumento en la concentracin de contaminantes,incluyendo el proceso de la oxidacin.


5/7


Viscosidad Cinemtica.Es una medida de la resistencia del fluido bajo condicionesespecficas. Se reporta en Saybolt Universal Segundos y,afecta la habilidad del fluido para transferir calor.

Gravedad Especfica.

Es la tasa de la densidad del aceite referente a la densidaddel agua a una temperatura especfica.

Inhibidor de Oxidacin.

La presencia de inhibidores de la oxidacin puede reducir lavelocidad a la cual el aceite se oxida. Estos componentespueden ser agregados al aceite y as reaccionan con el

oxigeno. Si el contenido de inhibidor de oxidacin descienderpidamente puede ser indicativo de la existencia de puntoscalientes dentro del transformador. La concentracin esmedida y se reporta en porcentaje.

Factor de Potencia.

Es una medida de la prdida dielctrica del aceite debido a

disipacin de calor en un campo dielctrico. Un bajo factor depotencia indica prdida en el dielctrico. Esta prueba enconjunto con otras es muy til para determinar la calidadglobal del aceite.

ndice de refraccin.Este vara con la composicin del aceite, con la naturaleza yconcentracin de contaminantes. Un cambio en ste ndice estrelacionado a un cambio en la composicin del aceite causadoprincipalmente por presencia de contaminantes.

Punto de Vertido (Pour Point).

Es un ndice de su aplicabilidad. Para determinar su punto de vertidoel fluido es calentado y luego enfriado a una tasa especfica. Laltima temperatura a la cual el lquido fluye es reportada.

Punto de Llama.El punto de llama es la temperatura ms baja a la cual el fluidoenciende. Un bajo punto de llama puede indicar la presencia demateriales voltiles en el aislamiento.

Sulfuro Corrosivo.La presencia de sulfuro puede provocar corrosin en superficies demetal dentro del equipo elctrico. Compuestos de sulfuro indeseadosson detectados al observar el efecto del fluido en superficies decobre.


6/7


CromatografadeGasesDisueltos.Estas pruebas se realizan con el fin de detectar el grado dedeterioro del aceite, as como el que tiene el papel aislante delos transformadores.

Los gases claves formados por la degradacin del aceite

aislante son:

Hidrgeno (H2) Metano (CH4) Etano (C2H6) Etileno (C2H2)

Los gases formados por la degradacin del papel aislante son:

Monxido de Carbn (CO) Dixido de Carbn (CO2) Oxigeno (O2)

El Dixido de Carbono (CO2), Oxigeno (O2), Nitrgeno (N2) yla humedad pueden ser absorbidos desde el aire que seencuentra en el exterior, es decir desde el medio ambiente alque normalmente se encuentra expuesto el transformador, loscanales de contaminacin pueden ser desde una fuga en lacarcasa o que el filtro de slica gel no se encuentre encondiciones normales para la operacin a plena carga deltransformador.

Las descargas de energa parciales, de bajo nivel, en forma de arcoelctrico producen Hidrgeno junto con cantidades significativas deMetano y Etano. Las descargas de energa parciales, de alto nivel,son capaces de generar todos los gases incluyendo Acetileno, loscuales requieren de ms energa.

IdentificacindefallasBasados en los resultados que se obtengan de la cromatografa degases disueltos, es posible identificar problemas como:

Efecto corona

Esta es una falla elctrica de baja energa, resultado de la ionizacindel fluido dielctrico que la rodea. Tpicamente se incrementan losniveles de hidrogeno.

Saltos de corriente (sparking)Son descargas intermitentes de alto voltaje, sin alta corriente. Estacaracterizado por incrementos en los niveles de hidrogeno, metano y

etano, sin un incremento simultaneo de acetileno.

Sobre calentamientoEl calentamiento puede ser causa de varias razones, como sobrecarga, corrientes circulando, una mala conexin de tierra y falsoscontactos. Esta caracterizado por incrementos en los niveles dehidrogeno, metano, etano y etileno.


7/7


Arcos elctricosSon los procesos de falla ms severos, en los que se venaltas corrientes y altas temperaturas. Estos se puedenproducir principalmente a fallas de corto circuito. Estacaracterizado por incrementos en los niveles de acetileno.

Como se mencion en el principio, hay ms pruebas paraaceites dielctricos, como el anlisis de furanos, que sirve

para determinar el grado de descomposicin del papelaislante, y la prueba para determinar el contenido de PCBs enlos aceites.

Si desea ms informacin sobre aceites

dielctricos escrbanos a:

[email protected] llame a nuestrasoficinas y nuestros ingenieros estarn

asesorndole.

nota tecnica aceites dielectricos final

Documents