Sellos de Transformadores

No hermético: los sistemas de sellos de transformadores evolucionaron a partir de diseños de fugas tempranas en los que el espacio sobre el aceite se conecta directamente a la atmósfera a través del tubo de respiración. El tubo generalmente está equipado con una red de insectos y roedores y se gira hacia abajo para protegerlo de la lluvia. La respiración se forma debido a la expansión y contracción del aceite cuando cambia la temperatura. Estos primeros diseños no estaban equipados con deshumidificadores de aire y humedad condensada en las paredes internas y en la parte superior del tanque. La humedad, el oxígeno y el nitrógeno se disuelven directamente en el aceite. Este no es el mejor diseño. Como se mencionó anteriormente, la combinación de oxígeno y humedad acelera el envejecimiento del aislamiento de celulosa. La humedad también reduce  la tensión de ruptura, destruyendo la calidad del aceite aislante y causando la formación de lodo. Si tiene transformadores viejos de este tipo, se recomienda instalar un filtro-deshumidificador en el tubo de respiración.

Válvula de respiración – este diseño no es similar al hermético, pero está equipado con una válvula de alivio de presión / vacío. Al instalar el transformador, se inyecta aire seco o nitrógeno a presión en el espacio sobre el aceite. La válvula funciona a presiones de más o menos 5 psi (Figura 35). Este diseño se caracteriza por los mismos problemas con la humedad y el oxígeno. Sin embargo, no son tan graves, ya que la válvula limita la «respiración». Se libera aire o nitrógeno (N2) a la atmósfera si la presión positiva dentro del tanque supera los 5 psi. Este proceso no conduce a la entrada de humedad y oxígeno en el tanque. Al mismo tiempo, cuando se enfría, el aceite se comprime, y si la presión cae 5 psi por debajo de la presión atmosférica, la válvula deja entrar el aire exterior, con oxígeno y humedad.

Figure 35 – Pressurized Breathing Transformer

Figura 35 – Válvula de respiración

Una vez al año, debe verificar el manómetro en las tablas semanales; Si la presión no cambia con los cambios de temperatura estacionales, el manómetro está roto. Si la presión cae por debajo de 1 psi, agregue nitrógeno para evitar la entrada de aire húmedo. Agregue suficiente N2 para alcanzar una presión de 2 a 4 psi.

Hermético con gas inerte: En dicho sistema, el espacio sobre el aceite se llena con un gas inerte a presión, la mayoría de las veces con nitrógeno (Figura 36).  En este diseño, el aceite no entra en contacto con el aire y la humedad. La presión se mantiene por medio de un cilindro de nitrógeno, con una presión ajustada entre 0.5 y 5 psi. En el compartimiento de nitrógeno, se instalan manómetros de alta y baja presión (Figura 37). Por lo general, un medidor de vacío también se conecta para determinar la baja presión en el tanque. Este dispositivo puede ubicarse en un transformador y generalmente está equipado con terminales de señalización para baja y alta presión. Ver abajo en la Sección 4.9.2.

Si el transformador usa protección de nitrógeno, verifique la presión correcta en el manómetro. Verifique con los registros de presión anteriores. Si no cambia, el manómetro probablemente falló. Verifique la calidad del gas en el cilindro de nitrógeno (consulte el Power Equipment Bulletin n. ° 5 [40]). El aumento del consumo de nitrógeno significa una fuga. Los pequeños transformadores, servicios o transformadores de aumento de los generadores pueden no estar equipados con cilindros de nitrógeno para compensar las pérdidas. Esté especialmente atento con el manómetro y las notas de su testimonio. El manómetro puede romperse durante años y nadie lo notará. El manómetro muestra casi la misma cifra, y sus lecturas no cambian mucho entre el invierno y el verano, día y noche. Al mismo tiempo, puede ocurrir una fuga de nitrógeno, todo el gas puede escapar. Luego, en su lugar, obtendrá aire con oxígeno y humedad, con un efecto devastador sobre el aislamiento del aceite. Preste atención a la mayor cantidad de oxígeno y humedad en DGA. Para buscar fugas de nitrógeno, use un instrumento ultrasónico y de sonido. También puedes usar agua jabonosa.

ATENCIÓN:

Al reemplazar cilindros de nitrógeno, el pedido del proveedor no es solo un «cilindro de nitrógeno». El nitrógeno para transformadores debe cumplir con los estándares de Society for Testing and Materials (ASTM) D-1933 Type III con un punto de rocío de -59 ° C según IEEE C-57.12.00-1993, párrafo 6.6.3 [29, 2].

 

Figure 37 – Gas Pressure Control Components

Figura 37 – Componentes del monitoreo de presión de gas