Asdrubal Rojas Rey

Un transformador con aceite juega un papel fundamental en la distribución y transmisión de energía eléctrica, permitiendo la conversión de niveles de voltaje para optimizar el transporte de electricidad desde las plantas generadoras hasta los consumidores finales. Su funcionamiento se basa en principios de inducción electromagnética y en las propiedades del aceite dieléctrico.

Componentes Clave:

Núcleo de Hierro: Proporciona un camino para el flujo magnético, concentrando el campo electromagnético generado por las bobinas.
Bobinas Primaria y Secundaria: Enrolladas alrededor del núcleo, donde la bobina primaria recibe la corriente alterna y genera un campo magnético que induce una corriente en la bobina secundaria.
Aceite Dieléctrico: Rodea las bobinas y el núcleo, actuando como aislante eléctrico y medio de enfriamiento.
Proceso de Funcionamiento:

Aplicación de Voltaje: Cuando se aplica una corriente alterna a la bobina primaria, se genera un campo magnético variable en el núcleo de hierro.
Inducción Electromagnética: Este campo magnético induce una corriente en la bobina secundaria, permitiendo la transferencia de energía eléctrica a diferentes niveles de voltaje.
Aislamiento y Enfriamiento:
Aislamiento: El aceite dieléctrico evita descargas eléctricas entre las bobinas y entre los devanados y la carcasa del transformador, manteniendo la seguridad del sistema.
Enfriamiento: El aceite absorbe el calor generado por las pérdidas eléctricas y magnéticas, circulando hacia radiadores o sistemas de enfriamiento externos donde disipa el calor al ambiente.
Ventajas en Sistemas Eléctricos:

Eficiencia en la Transferencia de Energía: Permiten la transmisión de electricidad a altos voltajes, reduciendo las pérdidas por resistencia en largas distancias.
Flexibilidad en la Distribución: Facilitan la conversión de voltajes para adaptarse a las necesidades específicas de diferentes aplicaciones y consumidores.
Protección y Seguridad: El aceite dieléctrico protege los componentes internos y asegura un funcionamiento estable y seguro del transformador.
Mantenimiento y Monitoreo: El rendimiento óptimo de un transformador con aceite depende del mantenimiento regular del aceite, que incluye filtración, deshidratación y análisis para detectar contaminantes y garantizar que las propiedades dieléctricas y de enfriamiento se mantengan adecuadas.

En resumen, los transformadores con aceite son esenciales para la infraestructura eléctrica moderna, permitiendo una distribución eficiente, segura y confiable de la energía eléctrica a gran escala.

Existen varios tipos de equipos para la prueba de contenido de gas en aceite, cada uno diseñado para medir y analizar los gases disueltos en el aceite aislante de transformadores. Los principales tipos son:

Cromatógrafo de gases (DGA):

Es el equipo más común para analizar los gases disueltos. Utiliza cromatografía de gases para identificar y cuantificar gases como hidrógeno, metano, etileno, acetileno y monóxido de carbono. Ofrece una medición precisa y detallada.
Sensores en línea:

Estos dispositivos se instalan permanentemente en el transformador para monitorear continuamente los niveles de gases disueltos en el aceite. Permiten la detección en tiempo real de problemas, proporcionando alertas automáticas si se detectan concentraciones peligrosas de gases.
Sensores portátiles:

Equipos portátiles que se utilizan para realizar pruebas puntuales en el sitio. Son fáciles de transportar y permiten realizar análisis rápidos de gases sin necesidad de extraer grandes muestras de aceite.
Extractores de gases:

Equipos que utilizan métodos de vacío o agitación para liberar los gases disueltos en el aceite, permitiendo su posterior análisis en laboratorios o dispositivos especializados.
Estos equipos se utilizan para realizar un diagnóstico temprano del estado del transformador y detectar fallas incipientes antes de que se conviertan en problemas graves.

Los sensores de hidrógeno y humedad para aceite de transformador funcionan midiendo estos dos parámetros críticos en tiempo real para identificar fallas o degradación en el sistema:

Sensor de hidrógeno:

Principio de operación: El sensor mide la concentración de hidrógeno disuelto en el aceite utilizando métodos como la detección electroquímica o espectroscopía. La presencia de hidrógeno es un indicador temprano de fallas como descargas parciales o arcos eléctricos.
Proceso: El sensor extrae una pequeña muestra de aceite y detecta los cambios en la composición química, proporcionando una lectura precisa en partes por millón (ppm).
Sensor de humedad:

Principio de operación: Los sensores de humedad generalmente utilizan tecnología capacitiva o resistiva para detectar cambios en las propiedades dieléctricas del aceite provocados por la presencia de agua.
Proceso: El sensor mide el contenido de humedad en forma de porcentaje de saturación o en partes por millón (ppm), alertando si los niveles de agua superan los límites permitidos.
Ambos sensores están conectados a sistemas de monitoreo que registran los datos y emiten alertas si se detectan niveles peligrosos, lo que permite a los operadores tomar medidas correctivas antes de que ocurra una falla.