El envejecimiento de aceite de transformador es una combinación de cambios en el líquido aislante que aparece durante la operación de un transformador de potencia. Por lo general, su consecuencia es un deterioro de las propiedades físico-químicas y operativas. Al mismo tiempo, las características de calidad del aceite alcanzan los valores máximos permisibles, lo que indica un fin de vida útil cercano.
Propiedades del aceite de transformador de alta calidad
El deterioro del estado del aceite aislante durante el funcionamiento requiere pruebas periódicas de su calidad. Por lo general, un breve análisis es suficiente, lo que se hace cada tres años. Las propiedades del aceite de transformador de alta calidad que está en servicio no deberían ser peores que los siguientes valores:
- color del aceite del transformador: claro (líquido transparente sin sedimentos visibles y partículas suspendidas);
- número de ácido: no más de 0,25 mg de KOH / g;
- tensión de ruptura – depende de la tensión de operación del equipo y es de 30 a 65 kV;
- contenido volumétrico de gas: no más del 4%;
- tangente del ángulo de pérdida dieléctrica a 70/90 ° C – también depende de la tensión de funcionamiento del equipo y es de 3/5 a 10/15%;
- contenido de agua no es más de 0.003%;
- punto de inflamación en un crisol cerrado no es inferior a 125 ° C;
- clase de pureza según ISO 4406 – no peor que – / 18/16 (para equipos con tensión de hasta 220 kV) y – / 17/14 (en otros casos). \
Se debe prestar especial atención al número de ácido, cuyo aumento es uno de los principales signos de envejecimiento del aceite del transformador. A medida que aumenta el número de ácido, la agresividad del aceite aumenta, en la parte activa del transformador, se acumulan los sedimentos, lo que reduce la resistencia del aislamiento y perjudica la transferencia de calor desde el núcleo. La prueba de acidez del aceite de transformador se lleva a cabo de acuerdo con los métodos establecidos en las normas actuales. Esto puede ser, por ejemplo, valoración potenciométrica o valoración usando un indicador.
¿Por qué el aceite del transformador envejece?
Es posible identificar varios factores que tienen la mayor influencia en los procesos de envejecimiento del aceite de transformador. Entre ellos, la oxidación de los hidrocarburos por el oxígeno del aire, la alta temperatura, la presencia de superficies metálicas, el impacto de un campo eléctrico, la aparición de agua y las impurezas mecánicas.
La oxidación del aceite procede más intensamente bajo la influencia de un campo eléctrico. Este proceso va acompañado de una mayor formación de agua en el aceite. El agua, a su vez, no solo reduce la tensión de ruptura del líquido aislante, sino que también en presencia de un arco eléctrico promueve la formación de más carbón. Además, la humedad aumenta la actividad corrosiva del aceite en relación con las partes metálicas del transformador. El funcionamiento del aceite deshidratado ocurre aproximadamente cinco veces más rápido que el seco. Además, el agua acelera la degradación del aislamiento de celulosa y los procesos oxidativos en el aceite.
El efecto dañino del campo eléctrico es el flujo más acelerado de todas las reacciones químicas. Como resultado, las moléculas neutras del aceite se polarizan y se produce su compuesto activo con oxígeno. Esto aumenta aún más la oxidación del líquido aislante y aumenta la cantidad de lodo.
Protección contra la oxidación y el envejecimiento
Para ralentizar el proceso de envejecimiento del aceite, el transformador puede equiparse con sistemas de protección adicionales: película y nitrógeno. En el primer caso, el expansor está cubierto con una película especial. Con la expansión del aceite, se estira y excluye el contacto con gases externos. En el segundo caso, el transformador está completamente hermetizado, y el aire es reemplazado por nitrógeno seco. Con la expansión del aceite, el exceso de nitrógeno entra en un contenedor adicional.
La protección del aceite del transformador contra la humidificación se puede realizar mediante el uso de filtros termosifón: recipientes llenos de adsorbente con buenas propiedades de absorción de agua (la mayoría de las veces, gel de sílice). El adsorbente absorbe la humedad del aceite y después de la saturación se reemplaza por uno nuevo.
Prolongación de la vida útil debido a la purificación y regeneración oportunas
Los métodos confiables de retardar el envejecimiento del aceite de transformador son la purificación y la regeneración. El uso periódico de estos procesos permite prolongar la vida útil del aceite y aumentar la fiabilidad de la operación de los transformadores de potencia. Se recomienda la purificación en los casos en que los cambios en el aceite aún no han alcanzado valores críticos y son la eliminación de las impurezas mecánicas, la humedad y los gases.
La regeneración es un proceso más complicado, por lo que es posible eliminar no solo las impurezas enumeradas, sino también sedimentos insolubles, lodos, etc. Permite prolongar la vida útil del aislamiento líquido y sólido del transformador.
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