PRUEBAS ELCTRICAS EN ACEITES DIELCTRICOS DE TRANSFORMADORES Antony Franz Aliaga Cajacuri 20111199D, Jean Pool Tasayco Atuncar 20114048G, Jhon Elvis Quito Abat 20110227D, Leonardo Andre Romero Sanchez. 20110318J, Marlon Everth Cajacuri Terrel 20114054G, Miguel Horacio Colcas Meneses 20110061I

Resumen.-- En el presente informe se presentar el estudio de pruebas hechas a una muestra de aceite dielctrico usado en transformadores de potencia, adems se muestra tambin los pasos realizados segn las normas usadas como VDE y ASTM para completar las pruebas de manera satisfactoria.I. INTRODUCCIN

Los aceites dielctricos son materiales generalmente sintticos que se usan en transformadores de energa elctrica con la finalidad de proporcionar a este, aislamiento y refrigeracin, para poder mantenerlo en operaciones ptimas.

Los aceites dielctricos tambin son usados en muchos otros equipos de energa elctrica como en interruptores y en cables especiales, en estos ltimos es necesario que el aceite presente otros compuestos para mejorar el funcionamiento del equipo, sin embargo este trabajo tiene por objetivo realizar pruebas elctricas en aceites minerales dielctricos para transformadores.

La necesidad de aceites dielctricos, est enmarcado en el hecho que los transformadores de alta potencia, necesitan disipar el calor generado en su funcionamiento ya que este calor debilita el aislamiento interno de los devanados, pero adems, tambin es usado para reducir los espacios de diseo del transformador (reducir el tamao del transformador) ya que el aceite mineral puro tiene buenas propiedades aislantes con altos valores de rigidez dielctrica.

II. FUNDAMENTO TEORICO

CARACTERSTICA DEL ACEITE DIELCTRICOA parte de servir como medio aislante para la parte activa de un transformador elctrico, el aceite brinda refrigeracin, para lo cual se desea que tenga poca viscosidad para que pueda circular sin muchos problemas por simple diferencia de temperaturas en la parte superior e inferior del transformador (transferencia de calor por conveccin).Es an ms deseable que el aceite presente bajos niveles de humedad, esto es muy importante porque la humedad cambia las propiedades dielctricas del aceite disminuyendo la rigidez dielctrica del aceite.En general, el aislamiento para transformadores no puede presentar humedad, ya que esto perjudica seriamente las propiedades dielctricas del material, para eso, los devanados del transformador son secados por varios mtodos que incluyen su exposicin a altas temperaturas (horno) y su exposicin a condiciones de poca presin (cmara de vaco) para extraer la mayor cantidad de agua del material aislante, conjuntamente con esto, el aceite es llenado en el tanque del transformador por diferencia de presin entre el tanque (vaco) y el ambiente.De esta forma se obtienen transformadores con poco o casi nada de agua en el aceite.Otra caracterstica importante que el aceite debe tener es que este sea poco expuesto a contaminaciones que trae consigo una serie de impurezas que perjudican el aislamiento ya que estas impurezas pueden ser parte del paso de corrientes de falla ya que son poco aislantes y sus propiedades elctricas son distintas y perjudiciales.

RETARDO DE DESCARGA DE UN ACEITEEl tiempo en que ocurra la disrupcin dielctrica del aceite depende del nivel de tensin inicial y de la pureza del aceite, una frmula que esquematiza esto es la frmula experimental de ENHER:

Donde:

.

Si el aceite es ms puro, mayor es y menor es .

EFECTO DE LA CONFIGURACIN DE LOS ELECTRODOSLa configuracin de los electrodos y el tipo y nivel de tensin influencia en el nivel de esfuerzo elctrico a la que es sometido el material, en este caso el aceite.Para las pruebas, conviene que el campo elctrico sea muy uniforme, con mnimo efecto de borde.En esta experiencia de laboratorio se usarn electrodos planos de 2.5mm de separacin.

III. OBJETIVO DE LA EXPERIENCIA

El objetivo de la experiencia es comprobar, mediante pruebas elctricas, el buen estado del aceite aislante para transformadores, que ha sido encontrado en el laboratorio.Adems de esto el objetivo es esquematizar los pasos de prueba de aceites segn las normas ms usadas.

IV. PRUEBAS A REALIZAR

PRUEBAS ELCTRICAS Rigidez dielctrica.

V. EQUIPOS UTILIZADOS

Equipo de prueba de Rigidez dielctrico de aceite. Marca PHENIX. Horno para secado del aceite.

VI. PROCEDIMIENTO

PREPARACIN DE LA CELDALa preparacin de la celda consiste en limpiar los electrodos y la celda que contendr el aceite, esto se realiza para mantener el aceite de prueba con bajos niveles de impurezas.

PREPARACIN DE LA MUESTRAEl envase que contiene el aceite ser agitado varias veces para eliminar la existencia de burbujas de aire en el interior del aceite, luego la muestra es vaciada en la celda de prueba lentamente.

MTODO DE PRUEBA

Se espera 10minutos luego del llenado de la celda.

El equipo aplicar una tensin AC de 40 a 60Hz con una relacin de incremento de 2kV/segundo, comenzando de cero hasta un valor en donde se produzca la descarga.

Luego de ocurrido la chispa, el circuito es abierto manualmente.Se espera 5 minutos luego de cada prueba antes de que comience otra.

Lo anterior debe repetirse por lo menos 6 veces, el primer dato de tensin disruptiva es descartado y los 5 ltimos son promediados.

VII. RESULTADOS OBTENIDOS

VIII. CUESTIONARIO

1. Qu le indica un valor de 18kV / 2.5mm de rigidez dielctrica en el aceite?Esto puede indicar que ha ocurrido lo siguiente: El aceite de muestra tiene impurezas muy notables que ha intervenido en sus propiedades elctricas. Ha sido la primera prueba disruptiva por el valor bajo de Tensin de disrupcin.

2. Teniendo el resultado anterior, cules seran sus recomendaciones para tener mayor seguridad operativa.

Realizar las limpiezas respectivas antes de iniciar la prueba, y esperar los tiempos recomendados para cada ensayo en la prueba.

3. Qu le indica un color marrn oscuro del aceite dielctrico?

Esto indica que el aceite ha sido sometido anteriormente a esfuerzos elctricos notable con presencia de arcos elctricos o ha estado operando con temperaturas altas en algn ambiente.

4. Qu valor es el ptimo deseado de las pruebas del aceite?El valor ptimo deseado segn la Norma deseada es de 30kV/2.5mm con los electrodos usados.

5. Realice un esquema de la prueba.

Equipo de pruebas dielctricas de aceites

Aceite

Electrodo

6. Conclusiones y Recomendaciones.El primer aceite usado para la prueba no tena procedencia exacta, pero cumpla con la norma ya que las tensiones de disrupcin fueron mayores de 30kV.El segundo y ltimo aceite usado en las pruebas tena tensiones de disrupcin menores de 20kV, esto traa como consecuencia pensar que el aceite tena impurezas ya que era de un color bastante claro.