ASPECTOS GENERALES SOBRE PRUEBAS DE ACEITE EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
El tipo tipo de ma mant nten enim imie ient nto o pred predic icti tivo vo más más impo import rtan ante te para para un tran transf sfor orma mado dorr de pote potenc ncia ia so son n las las prue prueba bass fisi fisico coqu quím ímic icas as y cromatografías al aceite aislante. 1.
RIGIDEZ DIELÉCTRICA
Es una prueba que muestra la presencia de agentes contaminantes contaminantes (agu (agua, a, polv polvo, o, partí partícu cula lass co cond nduc ucto toras ras)) en el ac acei eite te,, las las cual cuales es pueden ser representativas si se presentan valores bajos de rigidez. Cuando un aceite está muy contaminado tiende a presentar valores bajo bajoss de rigi rigide dezz los los cual cuales es dism dismin inuy uyen en el aisl aislam amie ient nto o del del transformador. La prue prueba ba co consi nsist sten ente te en aplic aplicar ar un volt voltaj aje e de C.A. C.A. entr entre e dos dos electrodos sumergidos sumergidos en aceite a una distancia de 2.54 mm o 2.0 mm dependiendo dependiendo de la norma norma a ser utilizada. utilizada. Esquemáticamente: Esquemáticamente: Aceite
V
KV
El valor de tensión en kilovoltios a la que se presenta descarga entre los electrodos se le conoce como rigidez dieléctrica y como 1
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: •
•
2.
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.
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 INTERFACIAL, Norma ASTM D-971
2
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
3
ESTADO DEL ACEITE
300-1500 160-299 45-159
5.
0.01-0.1 0.11-0.15 0.16-0.40
30-45 24-29 18-23
Muy bueno Aceptable Malo
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: Aceite usado:
6.
10 partes por millón 30 partes por millón
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 4
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 de gases el cual por medio de calentamiento extrae los gases a la muestra de aceite, los separa y cuantifica en partes por millón. Los gases de interés y que mejor información suministran a cerca del estado del transformador son los siguientes: Hidrógeno H2 Nitrógeno N2 Oxígeno O2 Monóxido de carbono CO Dióxido de carbono CO2 Metano CH4 Etano C2H6 Etileno C2H4 Acetileno C2H2 -----------------------------------------------------------------------------------
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