Propiedades de aceite del transformador

El aceite de transformador es una sustancia que realiza dos funciones importantes: aislamiento y conducción de calor. Este producto consta de varios hidrocarburos (parafínicos, nafténicos, aromáticos). Se obtiene aplicando procesos de refinación de crudo. Para una operación práctica, las propiedades del aceite del transformador son de gran interés.

Los hidrocarburos nafténicos y parafínicos son estables y saturados, aunque tienen una estructura diferente. Los hidrocarburos aromáticos son menos estables, pero al mismo tiempo bastante reactivos.

La operación de los transformadores de potencia está acompañada con  el envejecimiento y la oxidación de los aceites bajo la influencia del calor y el oxígeno del aire; se libera el lodo. Esto llevó al hecho de que recientemente comenzó a aplicar activamente otras tecnologías para líquidos aislantes, lo que hizo posible prolongar su uso.

Aceite de transformador de diferentes fabricantes difiere en las proporciones de hidrocarburos. Para garantizar la estabilidad, se agregan inhibidores a los líquidos aislantes, sustancias especiales con efectos antioxidantes. La mayoría de los fabricantes nacionales utilizan inhibidores en la producción de aceite de transformador, mientras que los aceites de fabricantes mundiales pueden no contenerlos. Los inhibidores son necesarios para los aceites que se operan en condiciones difíciles o en el caso de grandes dimensiones generales de un transformador.

Términos de operación de aceite del transformador

La explotación de los transformadores de potencia está acompañada por la oxidación de los aceites y la acumulación de varias impurezas dañinas en ellos. Cuando la humedad se introduce en líquidos aislantes, los procesos de oxidación se intensifican y se forman ácidos. La contaminación hace que el aceite sea más espeso y aumenta su viscosidad, lo que deteriora la conducción de calor de las partes de calentamiento del transformador. La vida útil del líquido aislante se reduce significativamente.

Duración de la operación de los transformadores y sus aceites antes de la intervención difieren significativamente. Un transformador hasta la reparación completa puede durar 15 años, y la purificación del aceite del transformador será necesaria en un año. La regeneración del líquido  aislante se realiza en promedio después de 5 años.

Signo del envejecimiento de los aceites de transformadores es un cambio en el número ácido y la aparición de lodos.

Para prolongar la vida útil del aislamiento líquido, se deben tomar las siguientes medidas:

1. Evitar el contacto de aceite con el aire exterior, instalando expansores con filtros para absorber el oxígeno y el agua y desplazar el aire.
2. No sobrecalentar el aceite.
3. Realizar periódicamente la purificación y deshumidificación de aceite del transformador.
4. Filtrar el aceite para reducir la formación de ácidos.
5. Añadir aditivos antioxidantes al aceite.

Propiedades del aceite: físicas y eléctricas

Todas las propiedades del aceite de transformador se pueden dividir en varios grupos grandes:

1. Físicas. Por ejemplo, el peso y el punto de inflamación pertenecen a este grupo.
2. Eléctricas. El grupo de estas propiedades se caracteriza por parámetros tales como tensión de ruptura, tangente de pérdida dieléctrica, etc.
3. Viscosidad y estabilidad.

Principales características técnicas del aceite se expresan en lo siguiente:

• inflamabilidad;
• densidad 0,84-0,89 × 10³ kg / m³;
• viscosidad cinemática a 20ºС – 28-30 × 10-6 m2/ s.

El control constante del estado de los líquidos aislantes con la ayuda de análisis apropiados permite revelar defectos del equipo de transformador, su naturaleza y el grado de daño.

Principios básicos de purificación y deshumidificación

Es necesario llevar a cabo la purificación de aceite del transformador para eliminar las impurezas. Si se lleva a cabo cualitativamente, el líquido aislante restaura su color transparente. En el caso de que las propiedades del aceite de transformador no hayan sufrido cambios significativos, la mayoría de las veces se manejan solo con la purificación mecánica normal. Las instalaciones para purificación de aceite del transformador GlobeCore permiten extraer todas las impurezas, inyecciones, ácidos y suciedad de los líquidos aislantes.

Hasta la fecha, podemos distinguir tales métodos de purificación:

• mecánico. Eliminación de suciedad y humedad al pasar el aceite a través de un filtro o un tratamiento en centrífugas;
• termofísico. Se realiza por evaporación y destilación al vacío;
• físico-químico. Eliminación de impurezas por coagulación seguida de filtración o adsorción;
• químico. Se aplica en el caso de un cambio notable en los aceites de sus propiedades cuando los métodos dados anteriormente son inútiles.

La deshumidificación de los aceites de transformador se realiza al vacío o por evaporación.

El tratamiento al vacío es más económico y perfecto. Permite la eliminación de toda la humedad y el oxígeno disuelto de los aceites. El efecto se puede mejorar precalentando el aceite del transformador. La velocidad de eliminación de humedad está determinada por la presión de vacío y vapor de agua.

También existe la deshumidificación con el uso de zeolitas. En este caso, el líquido pasa a través de un tamiz de tipo molecular.

El precio final del aceite de transformador como producto comercial se forma sobre la base de las siguientes propiedades:

1. Buena conducción de calor de las piezas de calentamiento del transformador.
2. Alta capacidad calorífica, conductividad eléctrica y rigidez dieléctrica.
3. Baja viscosidad.
4. Ausencia de ácidos.
5. Buena densidad.
6. Alto punto de inflamación a baja temperatura de funcionamiento del transformador.