Secado de transformadores

Con operación a largo plazo, transporte o montaje, el aislamiento sólido de los transformadores es humidificado por el medio ambiente. Como resultado, una disminución en el nivel de resistencia en los bobinados, un aumento en las corrientes de fuga y la tangente de pérdida. Por lo tanto, el secado de transformadores son una medida importante y necesaria.

Los materiales a partir de los cuales se produce el aislamiento son principalmente higroscópicos. Por lo tanto, el papel aislante en su estructura tiene muchos capilares, por lo que absorbe fácilmente la humedad de la atmósfera. El aceite, que debe proteger toda la parte activa del transformador de posibles penetraciones de gases y humedad, tampoco garantiza una congestión de corriente completa. Por lo tanto, incluso la parte empapada en aceite del transformador se humedece mientras permanece en el aire.

Para evitar averías y accidentes, una vez cada medio año, el mantenimiento obligatorio se realiza en las líneas eléctricas. La deshumidificación de transformadores es una de las etapas más importantes.

Métodos de secado de transformadores

Las empresas que reparan equipos de potencia utilizan diferentes métodos de secado del aislamiento del transformador. Por lo general, la elección del método está determinada por las capacidades de producción de la empresa y también teniendo en cuenta la potencia nominal y la clase de tensión de las centrales eléctricas.

Hay varios métodos para el secado de transformadores:

• método de vacío frío. Se lleva a cabo con el uso de un equipo especial equipado con una cámara para congelar la humedad del aceite, el transformador se calienta, pero la temperatura de aislamiento no debe caer por debajo de 20 ° C;
• método de difusión termo-vacío. De esta manera, generalmente, el aislamiento de las centrales eléctricas con tensión de funcionamiento de 110 a 750 kV se seca. El aceite calentado a 80-85 ° C se alimenta a los devanados y transfiere así el calor adquirido del aislamiento. Luego el aceite del transformador se drena y se vacuuma durante dos días;
• pulverización de aceite. Para este método, el aceite se calienta a 100 ° C y se pulveriza sobre la parte activa de la instalación de energía, y así se calienta. Este método es bastante largo en el tiempo y algunas veces toma varios días, dependiendo del grado de humedad.
• método de secado cíclico. El principio de funcionamiento se basa en la pulverización (como en el método anterior) de aceite calentado para aislamiento en condiciones de vacío. En este caso, el aire seco caliente se alimenta al tanque periódicamente. El proceso se lleva a cabo hasta que la temperatura de aislamiento alcanza 80-90ºC. Al final, el transformador se vacuuma;
• método de secado de transformadores con aire caliente. El aire calentado a 100 ° C se suministra a la parte activa del transformador, calentando así los devanados y el circuito magnético. Este método se usa muy raramente, pero el soplador térmico como equipo adicional también se usa para soplar de otras maneras.

Instalaciones para secado de aislamiento del transformador

GlobeCore ha desarrollado varios tipos de instalaciones que hacen frente con eficacia a la eliminación de la humedad (y las impurezas mecánicas) en la parte activa del transformador. Estas instalaciones son móviles «INEY» y «Mojave Heat «. Consideramos los dispositivos, el principio de funcionamiento y la efectividad de este equipo con más detalle.

Secado de transformadores con la instalación tipo «INEY» de GlobeCore

La instalación «INEY» está diseñada para la deshumidificación y generación del vacío del aislamiento sólido de los transformadores en condiciones de deshermetización durante su montaje o reparación. Se aplica en el mantenimiento de equipos de potencia que funcionan a una tensión de 110 a 1150 kV y cuyo tanque soporta una presión de 26 Pa. Para los equipos de transformadores, que no resisten dicha presión en el tanque, el fabricante puede fortalecer el tanque.

Esta instalación se representa en tres versiones:

• 1º tipo: unidad de módulo único equipada con una unidad de refrigeración de dos etapas (con una temperatura de enfriamiento de hasta -70 ° C), una bomba de vacío de refuerzo y tres bombas de vacío térmico. El dispositivo está diseñado de tal manera que todos los componentes están en la misma carcasa.
• 2º tipo: la instalación consta de dos módulos. El primero incluye una unidad de refrigeración de dos etapas y una bomba de refuerzo de vacío. En el segundo, una bomba de vacío con un sistema líquido para enfriar y calentar. Estos dos módulos están conectados por un cable de vacío flexible con un diámetro de 100 mm.
• 3º tipo: también es una instalación con dos módulos, cuya característica es el uso de cada módulo por separado. El primer módulo incluye solo una unidad de refrigeración de dos etapas; en el segundo, solo una bomba de vacío delantera con sistema de refrigeración y calefacción líquida.

Principio de funcionamiento de «INEY»

El secado de transformadores con la instalación tipo «INEY» se lleva a cabo de la siguiente manera. Un cable de vacío con un diámetro de 150 mm se conecta al tanque. En primer lugar, la generación del vacío se lleva a cabo mediante una bomba de vacío delantera, que rarifica el aire en el tanque a 400 Pa. Además, para crear un vacío más profundo, se usa una bomba de refuerzo. Incluso antes del vacío, la unidad se enfría a -70ºC. El grado de enfriamiento de la trampa de baja temperatura tarda aproximadamente media hora en alcanzar este valor a una temperatura ambiente de +20 ° C.

Después de que el transformador ha sido vaciado, se crea una diferencia de presión dentro del equipo y el tanque de instalación. En la trampa de refrigeración, la temperatura del vapor saturado es diez veces menor, luego se forma una caída de presión precisamente debido a la temperatura. Como resultado, la humedad del aislamiento se ingresa a la unidad de refrigeración, donde se congela en la superficie del evaporador.

La duración del proceso depende del grado de la humedad de la parte activa del transformador y puede durar hasta 20 días.

Tenga en cuenta que la trampa de refrigeración tiene una boca de inspección, con la que puede controlar la cantidad de evaporación dentro de la cámara. Si el agua evaporada no aparece durante 12 horas, el proceso de secado de transformador se puede terminar.

Secado de transformadores con la instalación tipo «Mojave Heat» de GlobeCore

La instalación de tipo «Mojave Heat» se utiliza para la reparación, el montaje y mantenimiento de equipos de potencia. Básicamente, los transformadores se transportan al sitio de montaje en condiciones desmontadas y ya están ensamblados y conectados a la red de suministro de energía.

Para evitar la penetración de humedad en los devanados del circuito magnético cuando el transformador está deshermetizado, durante la introducción a la línea de alimentación, se conecta una instalación tipo «Mojave Heat». Se alimenta aire caliente al tanque, evitando así la penetración de humedad en los devanados del circuito magnético. Esta unidad también se usa cuando el aceite se drena del transformador durante la deshermetización planificada o de reparación del equipo.

Principio de funcionamiento de «Mojave Heat»

La instalación para el secado de transformadores tipo «Mojave Heat» consta de dos adsorbedores y un compartimento inferior y superior. En el compartimento inferior, se instala un soplador como fuente de aire comprimido. A través del colector, alternativamente suministra aire seco a los adsorbedores, cada uno de los cuales contiene 190-200 kg de zeolita. Este mineral tiene un nivel muy alto de absorción de la humedad. Además, puede regenerarse y reutilizarse. Para este propósito, antes de alimentar a la unidad, las zeolitas se pican con aire caliente.

A través de los adsorbedores, el aire seco ingresa al horno, donde se calienta hasta  400 – 420 ° C y va desde la parte superior del equipo hasta la inferior. Desde allí sale por la válvula de salida.

Además, la instalación para el secado de transformadores está equipada con filtros finos de 5 micras. Es este valor el que es obligatorio para el rendimiento de las características técnicas cuando se seca el aire. La temperatura del punto de rocío es de -70 ° C.

Ambas instalaciones de la compañía GlobeCore -«INEY» y «Mojave Heat» están diseñadas para el secado de transformadores. La principal diferencia en su uso puede considerarse el hecho de que la primera está diseñada para secar la humedad que ya ha penetrado en el devanado del núcleo magnético, y la segunda – para evitar su entrada en el tanque del transformador durante su deshermerizacion.