El medidor de aceite de transformador es un dispositivo que mide uno o más parámetros del aceite para determinar su estado actual. El mercado de dichos dispositivos es grande, por lo tanto, en el artículo, prestaremos atención solo a los parámetros y soluciones básicas que GlobeCore ofrece para su determinación.
También observamos que algunos tipos de análisis de aceite de transformadores ayudan a diagnosticar defectos que se desarrollan en un transformador y son de particular interés para las empresas que operan y mantienen transformadores.
Cómo se prueban los aceites de transformadores
Dependiendo del volumen, las pruebas de aceite de transformador se dividen en tres tipos:
- pruebas de rigidez dieléctrica (medición de la tensión de ruptura y contenido de humedad, determinación visual de la presencia de impurezas mecánicas);
- análisis acortado de muestras de aceite de transformador, que, además de las pruebas de rigidez dieléctrica, también incluye la determinación del índice de acidez, el contenido de ácidos solubles en agua, el punto de inflamación y el color del aceite;
- análisis completo de aceite de transformador. Este tipo de prueba consiste en un análisis acortado y la definición de parámetros y características adicionales:
- tangente de pérdida dieléctrica;
- muestra de refresco;
- estabilidad frente a la oxidación;
- contenido de humedad y contenido de impurezas mecánicas (en forma cuantitativa).
Reglas generales de muestreo para pruebas de aceite de transformador
Para obtener un resultado confiable, no solo es importante la clase de precisión del medidor de aceite de transformador que se utiliza para analizar las muestras. La calidad de la muestra en sí también es importante. Debe probarse exactamente el mismo aceite que hay en el transformador. Por lo tanto, se deben seguir ciertas reglas al recolectar y transportar muestras.
Para asegurarse de que los resultados de la prueba sean consistentes, se deben tomar muestras de aceite del mismo lugar y este lugar está marcado para el técnico. El muestreo se realiza donde el aceite está estático. En el caso de transformadores llenos de aceites minerales, líquidos dieléctricos sintéticos o aceites de silicona, el muestreo se realiza desde el fondo del tanque del transformador, ya que la gravedad específica de dichos líquidos es menor a uno y el agua se hunde.
Además, al tomar muestras, es necesario tener en cuenta las condiciones meteorológicas. Para equipos eléctricos, las condiciones ideales son las siguientes:
- temperatura 95 ° F (35 ° C) o más. Si el muestreo se realiza a temperaturas inferiores a 32 ° F (0 ° C), no se recomienda determinar el contenido de humedad, al igual que otros parámetros que dependen del contenido de humedad;
- humedad relativa 0%. Deben evitarse las condiciones en las que la humedad supere el 70%;
- ausencia de viento. El polvo y la suciedad pueden entrar en la muestra en condiciones de viento.
Después del muestreo, las muestras se almacenan en un lugar oscuro y fresco, y los platos se abren solo antes de la prueba.
Frecuencia de prueba de aceite de transformador
Para transformadores con tensiones de hasta 35 kV, se recomienda realizar pruebas de aceite de transformador durante el primer mes de operación (tres veces en la primera mitad del mes y dos veces en la segunda), y luego al menos una vez cada cuatro años y durante pruebas complejas de transformadores.
Para transformadores de 110 kV y superiores, las pruebas de aceite del transformador se llevan a cabo de acuerdo con los requisitos.
Prueba de humedad del aceite de transformador de potencia
El contenido de humedad es un indicador importante de la calidad del aceite de transformador, ya que afecta las propiedades aislantes. El aumento del contenido de humedad reduce la rigidez dieléctrica y conduce a la descomposición del aceite. Por lo tanto, la cantidad de humedad debe controlarse antes de llenar el aceite y durante el funcionamiento del transformador. El contenido de humedad excesivo no solo afecta las propiedades del aceite, sino que también destruye el aislamiento de celulosa. El más peligroso para un transformador es el agua, que se encuentra en forma de emulsión.
GlobeCore ha desarrollado el medidor de aceite de transformador TOR-1 para determinar el contenido de humedad incluso de las cantidades más pequeñas. Su principal ventaja es su pequeño tamaño y peso, lo que permite utilizar el dispositivo para el análisis rápido de muestras de aceite directamente cerca del transformador. Las medidas se obtienen contactando el aceite con los sensores capacitivos. El funcionamiento de TOR-1 no requiere el uso de consumibles y reactivos venenosos, lo que hace que su uso sea aún más conveniente.
Tensión de ruptura
La tensión de ruptura es la tensión máxima que se puede aplicar al aceite del transformador sin que ocurra una falla eléctrica. Este es un parámetro crítico para el aceite de transformador, ya que debe proporcionar aislamiento en campos eléctricos elevados. Cualquier reducción significativa en la tensión de ruptura indica que el aceite ya no puede realizar bien su función principal.
Para medir la tensión de ruptura, GlobeCore ha desarrollado el medidor de aceite de transformador TOR-80. Es un instrumento portátil compacto que también se puede utilizar para analizar muestras de aceite directamente cerca del transformador y tiene un error de medición de la tensión de ruptura de no más de ± 1%. Entre otras ventajas del medidor de aceite para transformadores TOR-80, cabe destacar:
- la capacidad de trabajar de manera autónoma o en red con la transferencia de resultados a una computadora personal, la creación de una base de datos local, la generación de informes, la construcción de gráficos y la impresión de resultados;
- desconexión instantánea (4 μs) de la tensión de prueba cuando se produce una avería;
- medición automatizada de tensión de ruptura hasta 80 kV.
Tangente del ángulo de pérdida dieléctrica
Otro parámetro importante del aceite de transformador es la tangente del ángulo de pérdida dieléctrica. Es sensible a la presencia de varios contaminantes en el aceite: partículas coloidales, productos de envejecimiento del aceite y aislamiento sólido. Para los aceites frescos, la tangente del ángulo de pérdida dieléctrica puede ser un indicador de la calidad y el grado de refinado en la planta de fabricación. Para el aceite en servicio, la tangente del ángulo de pérdida dieléctrica se puede utilizar para estimar el grado de contaminación y envejecimiento. La ventaja de determinar este parámetro es la capacidad de detectar cambios menores en las propiedades del aceite, incluso con un grado muy bajo de contaminación, que no se puede determinar mediante métodos de control químico.
Como es el caso del contenido de humedad y la tensión de ruptura, GlobeCore ha desarrollado el medidor de aceite de transformador TOR-3 para determinar la tangente de la pérdida dieléctrica. También es un instrumento compacto y portátil que se puede utilizar tanto en el laboratorio como para examinar muestras de aceite cerca del transformador inmediatamente después del muestreo. Este dispositivo le permite determinar rápidamente la tangente del ángulo de pérdida dieléctrica mientras mantiene la precisión. El proceso de medición está automatizado, es posible guardar los resultados e imprimirlos en una impresora.
Índice de acidez
El aceite del transformador se oxida bajo la influencia de altas temperaturas y oxígeno. Este proceso se acelera por la presencia de pequeñas partículas metálicas en el aceite. Los ácidos carboxílicos se forman en el aceite, lo que conduce a un aumento del índice de acidez. En el futuro, aumenta aún más, lo que se asocia a la aparición de lodos. Un aumento del índice de acidez suele ir acompañado de una disminución de la rigidez dieléctrica del aceite y un aumento de la humedad. Además, un aumento de la acidez, potencia el efecto destructivo del papel aislante.
El índice de acidez se utiliza como criterio para el grado de envejecimiento del aceite de transformador y permite que se regenere a tiempo.
Por lo general, el índice de acidez se determina mediante métodos químicos, en particular, mediante la valoración de compuestos ácidos del aceite de transformador con una solución alcohólica de hidróxido de potasio en presencia de un indicador. El indicador se usa para determinar el título de una solución de hidróxido de potasio.
La calidad del aceite se considera insatisfactoria, lo que corresponde a un índice de acidez superior a 0,1 mg KOH / g.
Análisis de gases disueltos en aceite
El análisis de gases disueltos en aceite posee una gran información de diagnóstico. Sabiendo qué gases están contenidos actualmente en el aceite y la relación de las concentraciones de estos gases, es posible determinar los defectos que se desarrollan en el transformador.
Para realizar el análisis, es necesario tomar muestras de aceite, entregarlas al laboratorio, extraer los gases del aceite y luego determinar su composición cualitativa y cuantitativa. Estos procesos toman mucho tiempo, por lo que es más conveniente medir cerca del transformador, inmediatamente después del muestreo. Al mismo tiempo, para evaluar el estado del transformador, puede utilizar el contenido de hidrógeno, que es uno de los primeros en formarse en el aceite ya a una temperatura de 150 grados Celsius, y es el 59% de todos los gases liberados durante la descomposición de las moléculas de aceite.
GlobeCore ha desarrollado el medidor de aceite de transformador TOR-2 para la determinación de alta precisión del contenido de hidrógeno y humedad en aceites minerales y aceites esenciales.
Por lo tanto, el análisis oportuno de las muestras de aceite es parte integral de un programa integral para mantener la confiabilidad de los transformadores. El medidor de aceite de transformador también permite:
- determinar el momento óptimo para llevar el transformador a reparación;
- reducir los gastos financieros para la reparación de transformadores;
- evitar cortes repentinos de energía;
- prolongar la vida útil de los transformadores.