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Análisis de aceite aislante de transformadores | Thomsen

Análisis de aceite aislante de transformadores

Generalidades

Con el fin de verificar la condición del aceite y programar las medidas preventivas (reacondicionamiento) o correctivas (cambio), se realiza el análisis de las características físicas, eléctricas y químicas del aceite.
El servicio consiste en la obtención de una muestra de aceite aislante del transformador y su posterior análisis correspondiente en laboratorio acreditado para tal fin.
Los aceites aislantes que se utilizan en transformadores e interruptores, cumplen varias funciones importantes. Con respecto a los transformadores, el aceite forma parte del sistema de aislamiento y por otro lado actúa como agente enfriador, transportando el calor del núcleo y bobinas a la zona de disipación final. Por lo que respecta a los interruptores además de ser parte del sistema de aislamiento, su principal función es la de extinguir el arco eléctrico durante la apertura de sus contactos.
Las causas más comunes del deterioro del aceite en los transformadores son entre otras, la contaminación, humedad, la formación de ácidos y la oxidación. La humedad reduce notablemente las propiedades dieléctricas del aceite aislante, en tanto que los ácidos orgánicos además de ser conductores ayudan a retener agua.

El proceso del deterioro del aceite en interruptores es diferente al de los transformadores, cuando el interruptor abre con carga o bajo falla se forma un arco eléctrico a través del aceite, si éste contiene oxígeno, primeramente se formará agua y dióxido de carbono, cuando el suministro de oxígeno se agota, comienza a formarse hidrógeno y partículas de carbón, el hidrógeno se disipa como gas, en tanto que la presencia de partículas de carbón contamina el aceite mucho antes de que el deterioro por oxidación llegue a ser significativo.

Ensayos de Aceite

Existe un gran número de ensayos que se puede aplicar a los aceites dieléctricos. Sin embargo, para determinar si un aceite es apto para continuar en servicio, y para prever su comportamiento futuro, se consideran suficientes los siguientes:

ENSAYOS BÁSICOS

– Rigidez dieléctrica (KV promedio) método IRAM 2341, electrodos VDE a 2,5 mm.
– Tensión interfacial (mN/m) método Du Nouy con anillos de 6 mm ASTM D 971.
– Número de neutralización (acidez orgánica) (mgKOH/gr de aceite) método ASTM D 664.
– Contenido de inhibidor DBPC (para aceites inhibidos) (g/l) por cromatografía gaseosa ASTM D 4768.
– Contenido de humedad (mg/Kg) método K. Fischer, coulombimétrico ASTM D 1533 (B) y Contenido de humedad en sólidos (%) sólo para transformadores conteniendo celulosa como aislante sólido.
– Tangente delta a 90 ºC (x 10-³) método IRAM 2340 – ASTM D 924.
– Análisis de gases disueltos por Cromatografía Gaseosa, método ASTM D 3612, informándose el contenido en ppm de los gases Metano, Etileno, Etano, Acetileno, Hidrógeno, Monóxido de carbono, Dióxido de carbono, Oxígeno y Nitrógeno, Contenido total de gases, Contenido de gases combustibles y Presión parcial de gases disueltos, Diagnóstico de funcionamiento y recomendaciones.

ENSAYOS COMPLEMENTARIOS

– Análisis de productos de degradación del papel, por cromatografía líquida de alta presión, método ASTM D 5837. Se informará el contenido de 2-FAL en ppm (límite de detección: 0,02 μL/L), el grado de polimerización de la aislación sólida aproximada (DP) y su evaluación, según CIGRE 15-302/2002.
– Contenido de metales, método ASTM D 6595. Determinación por espectrometría EEA del contenido de aluminio (Al), hierro (Fe) y cobre (Cu).
– Color y aspecto visual, método ASTM D 1524.
– Densidad, método ASTM D 1298.
– Viscosidad, método ASTM D 455.
– Punto de inflamación, IRAM 6555.
– Contenido de PCBs (mg/Kg) método por cromatografía gaseosa con detector de captura electrónica ECD, según lo solicitado por la norma ASTM D 4059 «Análisis de Bifenilos Policlorados PCB en líquidos aislantes». Detección mínima 0,2 ppm (mg/Kg). Límite de cuantificación 1 ppm (mg/Kg). Se informará el contenido de PCBs en mg/Kg (ppm) y la clasificación según la Ley Nacional Nº 25670/02 de cada muestra.
– Azufre corrosivo, método ASTM D 1275 B (calentamiento a 150 ºC por 48 hs).
– Código ISO, recuento de partículas método ISO 4406.
– Contenido de compuestos polares, método ASTM D 1902.
– Contenido de lodos precipitables (%) IRAM 2400:2011 Anexo A.