Efecto de las temperaturas altas y la intensidad del campo en el envejecimiento del aceite de transformador en equipos eléctricos

En ausencia de acceso libre de oxígeno, solo el campo eléctrico y las altas temperaturas afectan al aceite.

A principios de siglo, se observó que en los cables, durante la operación, la resistencia de aislamiento se deteriora notablemente y en el aceite aparecen productos similares a cera no disueltos (cera X). Estos procesos están asociados a la ocurrencia de descargas en aceite. Por lo tanto, se requiere que el aceite del transformador absorba y no emita gases bajo la influencia de un campo eléctrico. Debido al aumento de la resistencia a los gases de los aceites, el riesgo de descarga del gas puede reducirse. Bajo la acción de la tensión sobre el aceite del transformador del campo eléctrico y las altas temperaturas, las reacciones de descomposición y craqueo de los hidrocarburos proceden principalmente. El craqueo de hidrocarburos se produce principalmente por efectos eléctricos. La excitación y la subsiguiente disociación de las moléculas se producen no sólo como resultado de colisiones con electrones de alta energía, sino también bajo la influencia de radicales libres e hidrógeno atómico en las moléculas de hidrocarburos. En términos de resistencia a la descomposición, los hidrocarburos se pueden colocar en el siguiente rango descendente: aromáticos, nafténicos, parafínicos, olefínicos.

Cuando la intensidad de campo es superior a la crítica, cualquier aceite de transformador libera gas. Esto se explica por el hecho de que con un aumento en la intensidad de campo, el volumen de productos gaseosos formados como resultado de las reacciones de disociación con la ruptura de los enlaces covalentes es mayor que la disminución en el volumen de gas debido a las reacciones de hidrogenación y polimerización. También se descubrió que para cada aceite hay una temperatura crítica, por encima de la cual, a un voltaje dado, se convierte en un gas de liberación a partir del gas absorbente.

El estudio de la influencia de la composición química en la resistencia a los gases de los aceites mostró que:

  1. Las fracciones nafténico-parafínicas de los hidrocarburos son más propensas a la liberación del gas que los aceites de los que se separan. La profundización del tratamiento conduce a un aumento de las emisiones de gases.
  2. Al agregar hidrocarburos aromáticos a los hidrocarburos nafténico-parafínicos, disminuye su capacidad de liberar el gas.
  3. La capacidad de los aceites y sus fracciones nafténicas-parafínicas a liberar el gas aumenta, con la disminución de la viscosidad.
  4. Las fracciones nafténicas-parafinas, liberadas de los aceites de diferentes tipos, pero con una viscosidad cercana, están cerca de la liberación del gas. Los aceites que no contienen los hidrocarburos aromáticos liberan el gas y los aceites que los contienen en la cantidad requerida lo absorben. Un hecho nuevo es que no todas las fracciones de hidrocarburos aromáticos absorben hidrógeno en un campo eléctrico.

También se encontró que el contenido de carbono en los ciclos aromáticos de los hidrocarburos aromáticos no afecta la resistencia a los gases del petróleo.

Los gases se forman en los transformadores llenos de aceite como durante el envejecimiento normal, y más a menudo como resultado de fallas. Las causas de las fallas pueden ser interpretadas por la composición de los gases resultantes. Determinación de gases producidos por el método cromatográfico utilizando diferentes métodos de liberación de gases del petróleo.