Sistemas de clarificación de aceites aislantes

El aceite aislante – es el nombre común de un grupo de aceites industriales que se utilizan en aparatos eléctricos de alta tensión. En particular, pertenecen a él, los aceites de transformadores, condensadores y cables. En este artículo hablaremos sobre las características de su operación y los sistemas de clarificación de aceites aislantes.

El aceite de transformador es ampliamente utilizado en los transformadores modernos, donde se utiliza como aislante, medio de disipación de calor y protege el papel contra la humedad. En los interruptores de alta tensión, este tipo de aceite también realiza la función de amortiguar el arco que surge entre los contactos cuando el circuito eléctrico se rompe.

Los aceites de condensador se utilizan en condensadores de papel para impregnar secciones con el fin de aumentar la resistencia eléctrica y la resistencia de aislamiento. Por propiedades, el aceite del condensador está cerca del aceite del transformador, pero tiene un grado de purificación más profundo.

Los aceites de condensador están impregnados con papel de aislamiento y llenan el cable con una tensión de hasta 35 kV. Los requisitos para ellos son ligeramente más altos que para los aceites de transformadores. Esto se debe a la alta probabilidad de rotura en presencia de impurezas extrañas en el líquido aislante (partículas mecánicas, burbujas de aire, etc.).

Entre los parámetros importantes de los aceites aislantes, cabe destacar el voltaje de ruptura, la tangente del ángulo de pérdida dieléctrica, la clase de pureza, el punto de fluidez, el punto de inflamación, la viscosidad, etc. El cambio de color no es una razón suficiente para reconocer, que el aceite no es apto para su uso posterior. Pero en la mayoría de los casos indica procesos «malos» que ocurren en el líquido aislante, y puede usarse como un criterio de diagnóstico.

El cambio en el color del aceite es un resultado directo del calentamiento, la contaminación acumulada y la precipitación.

El líquido aislante fresco tiene un color amarillo claro. Pero hay excepciones. Si las condiciones de almacenamiento o transporte no se han cumplido correctamente, el color del aceite se oscurece. La velocidad de este proceso depende de la intensidad de la formación de carbono que se produce como resultado de la quema del arco eléctrico, así como de la aparición de productos de envejecimiento (escoria) en el aceite, partículas de aislamiento sólido, disolventes de barnices y pinturas. Durante la explotación, el color del aceite aislante puede variar de amarillo claro a marrón oscuro.

Origen del término «clarificación de aceite»

Anteriormente, las centrífugas y los separadores se usaban principalmente para procesar aceites aislantes. Dependiendo del número y la naturaleza de los contaminantes existentes, estos dispositivos funcionaron en uno de dos modos: purificación o clarificación.

El modo de purificación se aplica cuando el aceite se podía considerar como una mezcla de varios componentes con diferentes gravedades específicas.  Esto hizo posible separar las partículas más pesadas del aceite, que se eliminaron continuamente del limpiador.

El modo de clarificación se aplica a un aceite que contiene lodo, carbón, partículas mecánicas sólidas y una pequeña cantidad de agua. Las impurezas eliminadas se acumulan en una parte separada del limpiador y, a medida que se llenan, se eliminan periódicamente.

Debido al hecho de que los separadores y centrífugas tienen una serie de inconvenientes (gastos de energía significativos, grandes dimensiones, complejidad de mantenimiento y operación), se han desarrollado sistemas mejorados de clarificación de aceite aislante, cuyo principio se basa en la purificación por adsorción.

Métodos de clarificación de aceites con adsorbentes

Centrífugas y separadores en muchos casos no pueden proporcionar un grado suficiente de limpieza del líquido aislante. Especialmente cuando el aceite ha sufrido grandes cambios debido a procesos de envejecimiento. En tales casos, se usa purificación con adsorbentes.

El adsorbente – es una sustancia de origen natural o artificial con propiedades desarrolladas de absorción y retraso de las impurezas contenidas en los productos derivados del petróleo.

En el primer caso, los adsorbentes se extraen mediante el desarrollo de depósitos, y en el segundo se sintetizan en condiciones industriales. Entre los adsorbentes más comunes que se usan en el procesamiento de aceites aislantes, es posible distinguir tierras blanqueadoras, zeolitas, compuestos de aluminosilicatos y geles de sílice.

En los sistemas modernos de clarificación del aceite aislante, la purificación por adsorción puede realizarse de acuerdo con el principio de percolación, contacto directo o contracorriente.

Para la percolación, el adsorbente granular se carga en un recipiente cilíndrico vertical. Además, el aceite pasa a través del lecho de este adsorbente. Cuando se utiliza la purificación por contacto, el adsorbente en polvo, que se mezcla con el aceite calentado, absorbe las impurezas dañinas del mismo, y luego se elimina con la ayuda de un equipo de filtración, por ejemplo, un filtro-prensa. El tercer enfoque implica el movimiento contrario de aceite y adsorbente.

Equipo de clarificación de aceite aislante de la compañía GlobeCore

La clarificación es parte de un proceso integral de restauración de las propiedades de los aceites aislantes. Esta tarea se resuelve con la ayuda de equipos especiales. La compañía GlobeCore produce sistemas para clarificación de aceites aislantes CMM-R y UVR.

Instalación de clarificación de aceites aislantes CMM-R

CMM-R está diseñada específicamente para la restauración completa de aceites aislantes. El equipo consta de varios bloques, cada uno de los cuales realiza su función:

• desgasificación;
• regeneración;
• reactivación del adsorbente;
• introducción de un aditivo antioxidante.

Para la clarificación, la más importante es el bloque de regeneración, cuyo operación se basa en el uso de adsorbente de la tierra Fuller. El aceite se pasa a través del adsorbente, en los gránulos de los cuales se conservan los productos de descomposición, los componentes ácidos, la suciedad y otras impurezas que afectan los cambios de color. Después del ciclo de procesamiento completo en la instalación CMM-R, las propiedades y parámetros del líquido aislante se restauran a sus valores originales, y el color vuelve a tornarse de color amarillo claro. Entre las ventajas de este equipo también cabe destacar la reactivación automática de tierra Fuller en el sistema CMM-R y la posibilidad de regenerar el aceite en el transformador bajo tensión y sin la tensión. El aceite regenerado se utiliza adicionalmente para su propósito previsto, lo que ahorra dinero para el propietario de las instalaciones para clarificación de aceites aislantes CMM-R.

Instalación de clarificación de aceites aislantes UVR

UVR es una instalación más universal en términos del tipo de productos derivados del petróleo procesados. Con su ayuda, es posible la clarificación de líquidos aislantes, otros aceites minerales (industriales, turbinas) y combustibles (diesel, queroseno, gasolina). El principio de funcionamiento de los sistemas UVR también se basa en la purificación por adsorción, pero se utiliza otro adsorbente que requiere reactivación en equipos de terceros, por ejemplo, en la instalación CMM-RP.

Además de la universalidad de los sistemas UVR, también vale la pena señalar la facilidad de su reconfiguración en la transición del procesamiento de un tipo de producto petrolífero a otro. En este caso, solo cambiará la productividad del proceso.

Al comprar los sistemas de clarificación de aceites aislante GlobeCore, obtiene una poderosa herramienta para ahorrar dinero en compras de productos derivados del petróleo y aumentar la confiabilidad de los electrodomésticos de alta tensión.