En este artículo consideraremos qué es la desgasificación de aceite de transformador, cómo se determina, qué métodos existen para proteger el aceite de la oxidación durante la operación del transformador, así como el equipo utilizado para eliminar los gases de los líquidos aislantes.
¿Cómo entra el gas en el aceite de transformador?
Incluso en condiciones normales, el aceite de transformador puede absorber una gran cantidad de gases. Curiosamente, la composición porcentual del aire atmosférico y el aire disuelto en el aceite es diferente. El aire atmosférico contiene 78% de nitrógeno y 21% de oxígeno (por volumen), y en el aire disuelto – 69.8% y 30.2%, respectivamente. La solubilidad de los gases en el aceite se ve afectada por la temperatura y el efecto del campo eléctrico.
La principal fuente de gas en el aceite del transformador es la atmósfera. También es posible la formación de burbujas de gas como resultado de la vibración en el aceite de sólidos.
¿Por que el gas es peligroso para el aceite de transformador?
La mayoría de los efectos negativos en el aceite de los transformadores en el contexto de la exposición a los gases están asociados con el oxígeno. El gas promueve la oxidación del líquido aislante, seguido por el deterioro de las propiedades dieléctricas y una disminución en la resistencia eléctrica de todo el sistema de aislamiento del transformador.
Al mismo tiempo, el comienzo de los procesos de oxidación puede ser causado tanto por la entrada de aire en el aceite de la atmósfera como por el aire disuelto en el aceite.
Para prolongar la vida útil y aumentar la fiabilidad del funcionamiento de los transformadores de potencia, se utiliza protección contra la oxidación y la desgasificación de aceite de transformador.
Métodos de protección contra la oxidación del aceite
Los enfoques preventivos son para proteger contra la entrada de oxígeno en el aceite durante la operación de los transformadores. Incluyen:
- sellado adicional de equipos eléctricos;
- introducción de aditivos antioxidantes;
- protección de nitrógeno.
La esencia de este último es reemplazar el aire con nitrógeno. Estructuralmente, la protección de nitrógeno se puede implementar de varias maneras.
El método más simple es sellar el transformador y llenar el espacio libre sobre el aceite con nitrógeno. En cálculos prácticos, se recomienda tomar los volúmenes necesarios de nitrógeno en una cantidad del 15% del volumen total de aceite en el tanque del transformador. Por lo tanto, la «almohadilla de nitrógeno» aísla el aceite del transformador y lo protege del contacto con el aire.
Cuando se calienta o se enfría, el volumen de aceite puede cambiar, lo que afecta la presión del gas en el tanque.
Un fuerte cambio de presión puede causar situaciones de emergencia, por lo tanto, se proporciona una válvula especial en el diseño de protección de nitrógeno, que, dependiendo de las condiciones imperantes, libera parte del nitrógeno o suministra aire.
La desgasificación de aceite de transformador se refiere a métodos, cuyo uso se determina mediante el análisis de muestras de aceite seleccionadas. Para su realización, se utiliza un equipo especial. La desgasificación de aceite de transformador consiste en procesar el aceite para extraer gases del mismo y reducir su contenido a un valor que no exceda las normas y estándares actuales. Esta operación se realiza tanto con respecto a los aceites en uso como a los aceites frescos que pueden saturarse con gases durante el transporte o almacenamiento antes de verterlos en el transformador.
Esencia del proceso de desgasificación de aceite de transformador
Las modernas tecnologías de desgasificación de aceite de transformador requieren el uso de un cambio en la temperatura y el vacío creados por una bomba de vacío.
También partes importantes del desgasificador son:
- tanques metálicos;
- boquillas especiales (por ejemplo, anillos Rashig);
- pulverizadores, etc.
Para aumentar la velocidad de eliminación de gases, es necesario reducir la capa de aceite y aumentar la interfaz entre las capas de aceite y gas. Para esto, además de los anillos Rashig mencionados, también se pueden usar placas planas.
También se conocen otros métodos de dispersión de aceite finamente dispersos en la cavidad de vacío: boquillas Kerting y boquillas ultrasónicas.
Equipo para la desgasificación de aceite de transformador
Teniendo en cuenta el hecho de que durante la operación el aceite del transformador está contaminado con otras impurezas (partículas mecánicas, agua, suciedad, etc.), GlobeCore ha desarrollado una gama de modelos de instalaciones CMM.
Este equipo proporciona una purificación integral, incluida la desgasificación de aceite de transformador.
Las principales características distintivas de las instalaciones de GlobeCore son:
- un amplio rango de productividad (desde 160 galones por hora);
- posibilidad de tratamiento de aceite directamente en el tanque del transformador de potencia (utilizando el sistema de protección TSS (Transformer Safety System);
- alto grado de automatización de los procesos de trabajo;
- movilidad (ejecución de equipos sobre ruedas o en un remolque);
- protección confiable contra emergencias;
- facilidad de mantenimiento y operación.
Una parte de las instalaciones de desgasificación de aceite de transformador CMM también puede realizar otras funciones: calentar el aceite antes de verterlo en el equipo de potencia, calentar los aparatos eléctricos con aceite caliente, aspirar y secar al vacío los transformadores.
Si el contenido de gas volumétrico del aceite tratado no supera el 10.5% y el contenido de humedad es 100 ppm, entonces la tensión de penetración puede elevarse a través de la instalación a un valor de al menos 60 kV y la clase de limpieza puede mejorarse a – / 14/12 según ISO 4406.
A pedido del cliente, se puede complementar un conjunto estándar de opciones para desgasificación de aceite de transformador.
En particular, las siguientes características están disponibles:
- control remoto de equipos que utilizan comunicación móvil;
- regulación de productividad;
- diseño a prueba de explosiones;
- instalación de sensores de humedad y partículas mecánicas;
- aislamiento térmico;
- uso en la fabricación de acero inoxidable, etc.
Le recomendamos que lea información más detallada sobre las instalaciones para desgasificación de CMM:
Instalación móvil CMM-0,6. Equipo para desgasificación y purificación de aceites de transformadores con una productividad de 160 galones por hora. Ideal para procesar aceites usados en transformadores de potencia, reactores, interruptores, entradas y cambiadores de tomas en carga.
Instalación móvil CMM-1. Equipo para desgasificación y purificación de aceites de transformadores con una productividad de 265 galones por hora. El contenido de impurezas después del tratamiento no es más de 10 g / t, la finura de la filtración es de 5 μm.
Instalación móvil CMM-4. Equipo multifuncional, con el cual es posible realizar la desgasificación y purificación del aceite del transformador, así como la calefacción de equipos eléctricos con aceite caliente, aspiración y secado al vacío de transformadores. La productividad de desgasificación del aceite es 1060 galones por hora.