Aceite de transformador: propiedades básicas y características de funcionamiento

El aceite de transformador es aceite de petróleo, que se utiliza en transformadores y otros equipos eléctricos. Además, este aceite tiene dos funciones principales: aislamiento y eliminación de calor.

Clases de propiedades de aceite de transformador

Las propiedades y características del aceite de transformador se pueden dividir en varias clases:

• funcional;
• asociados a la limpieza y resistencia a la oxidación;
• operacional;
• relacionados con la seguridad y el impacto ambiental.

Las propiedades funcionales determinan la calidad del enfriamiento y aislamiento. Estos incluyen densidad, viscosidad, tensión de ruptura, tangente de pérdida dieléctrica, temperatura de flujo y contenido de agua. Características tales como la limpieza, la acidez, la presencia de azufre corrosivo y el contenido de furfural se asocian con la limpieza y la resistencia a la oxidación. Las características operacionales determinan la vida del aceite y su respuesta a factores externos (tensión y temperatura). A esta clase pertenecen la resistencia a la oxidación y la resistencia al gas. La seguridad del uso de aceites transformadores y su grado de impacto ambiental depende del punto de inflamación, el contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos y bifenilos policlorados.

Viscosidad y densidad

La capacidad del aceite para liberar el calor de las partes de calentamiento del transformador depende principalmente de la viscosidad. Una menor viscosidad promueve una mejor circulación del aceite y, en consecuencia, una mejor transferencia de calor. En el caso de una disminución de la temperatura, la viscosidad del aceite aumenta, lo que puede provocar una mala circulación y un sobrecalentamiento en los puntos críticos.

En cuanto a la densidad, debe ser baja. Esto evita la formación de hielo en el aceite de agua sin unir, a bajas temperaturas. De lo contrario, se producirá una avería, seguida de una falla del equipo.

A una temperatura de 20 °С, la densidad del aceite del transformador no debe exceder de 895 kg / m3, y a una temperatura de 15 ° С – 897 kg / m3.

Punto de fluidez

El punto de fluidez es otro parámetro importante del aceite del transformador. Esta es la temperatura más baja posible a la que el aceite aún puede fluir. El valor recomendado de este parámetro no debe ser inferior a 10 ° C por debajo de la temperatura más baja a la que se puede conectar la carga en caso de arranque en frío.

Presencia del agua

La presencia de agua en el aceite del transformador afecta a parámetros importantes, como la tensión de ruptura y la tangente de pérdida dieléctrica. El primer parámetro caracteriza la capacidad de aceite del transformador para soportar la tensión eléctrica en equipos eléctricos, y el segundo es una medida de las propiedades eléctricas del aceite. Un aumento en la cantidad de humedad en el aceite conduce a una disminución en la tensión de ruptura y un aumento en la tangente del ángulo de pérdida dieléctrica. Por lo tanto, incluso el aceite fresco se somete a secado antes de verterlo en el transformador, que se puede sobrehidratarse durante el transporte o almacenamiento. En general, el tratamiento de aceite debe proporcionar una tensión de ruptura que no sea inferior a 70 kV, y la tangente de pérdida dieléctrica no debe superar el 0,005% a una temperatura de 90 ° C.

Vista exterior

La vista exterior de aceite del transformador puede ser la primera señal de posibles cambios en su condición. Con una inspección visual típica de una muestra de aceite, de 10 cm de espesor, en luz transmitida a temperatura ambiente, se pueden detectar impurezas mecánicas visibles, agua no unida o partículas en suspensión. El aceite nuevo debe ser transparente.

Acidez

El aceite de transformador que no se ha utilizado debe ser neutro, sin compuestos ácidos. Pero durante el funcionamiento del transformador, este parámetro crece gradualmente, lo que indica la oxidación y el envejecimiento que se producen en el aceite. Para aceites de transformador nuevos, el índice de acidez no debe exceder de 0.01 mg KOH / g.

Azufre corrosivo

La presencia de azufre corrosivo en el aceite del transformador nuevo no está permitida, debido a su actividad contra las superficies metálicas de cobre, acero o plata. Por lo tanto, este tipo de impureza puede ser perjudicial, por ejemplo, para los contactos de los interruptores.

Resistencia a la oxidación

Este parámetro caracteriza la capacidad del aceite de transformador para resistir los procesos oxidativos, seguido de un aumento de la acidez y la aparición de lodos. Una mayor resistencia a la oxidación ayuda a prolongar la vida útil del transformador, reduce la cantidad de lodos formados y también reduce las pérdidas eléctricas y la corrosión.

Presencia de compuestos peligrosos

Algunas sustancias contenidas en el aceite de transformador, en ciertas concentraciones, son peligrosas para la salud humana y el medio ambiente. Estos incluyen hidrocarburos aromáticos policíclicos, bifenilos policlorados y 2-furfural. Para cada una de las sustancias enumeradas se establece el contenido permisible en el aceite de transformador. Por ejemplo, la cantidad de bifenilos policlorados no debe ser superior a 0,1 mg / kg.

Equipo para el tratamiento de aceite de transformador

Durante la operación, el aceite de transformador se ve afectado por muchos factores que degradan sus propiedades: altos voltajes, altas temperaturas, oxígeno del aire, sobrehidratación, etc. Como resultado, con el tiempo, la operación posterior del aceite envejecido en un transformador se vuelve imposible.

Para restaurar las propiedades de aceite del transformador, debe utilizar un equipo especial. Dependiendo de los cambios que hayan ocurrido con los componentes del aceite, la limpieza puede ser suficiente para restaurar las propiedades. En casos más complejos, cuando tienes que lidiar con aceite viejo y agrio, debes usar el proceso de regeneración.

GlobeCore fabrica equipos para la limpieza y regeneración de aceites aislantes. En el primer caso, se utilizan las tecnologías de filtración (para eliminar impurezas mecánicas), así como alta temperatura y vacío (para eliminar agua y gases).

La regeneración incluye una etapa de purificación, complementada al pasar el aceite a través de una capa de adsorbente, seguida de la introducción de un aditivo antioxidante. El uso de adsorbentes le permite eliminar aquellas impurezas que no pueden eliminarse utilizando filtros estándar: productos de descomposición del aceite y componentes ácidos.

La regeneración periódica de aceites de transformador que están en servicio utilizando la tecnología GlobeCore le permite:

1. Clarificación de aceite.
2. Eliminación de los sedimentos solubles e insolubles.
3. Aumentación de la resistencia del aceite a la oxidación.
4. Reducción de la capacidad del aceite para disolver gases.
5. Reducción de la tangente de pérdida dieléctrica.
6. Reducción del índice de acidez a valores normalizados.

Los valores de todos los parámetros del aceite después de la regeneración, cumplen totalmente con las normas para aceites aislantes frescos. Por lo tanto, el aceite regenerado se puede reutilizar y la regeneración oportuna puede prolongar la vida útil del transformador entre 15 y 20 años.