SECADORES DE TRANSFORMADORES POR ABB

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Deshidratación del sistema de aislamiento solido ABB – PP Field Service

Héctor Gonzales Yamashiro

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Secado de transformadores en campo

Propiedades de aislamiento solido

Degradación de la celulosa

Identificación de la Humedad en el aislamiento

Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento

Proceso de secado en campo

Proceso de Alto Vacío

Proceso de Termovacio

Secado por ciclo combinado

Conclusiones

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Propiedades del Aislamiento Solido

El papel junto con el aceite son quizás, las partes más importantes

de un transformador.

Funciones del papel dentro del transformador:

1. Resistencia eléctrica

2. Resistencia mecánica a la tracción

3. Resistencia térmica y buena transferencia de calor.

4. Capacidad para mantener sus características en el tiempo.

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Propiedades del Aislamiento Solido

Video Bobina

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Las moléculas de celulosa que forman el papel del sistema de

aislamiento sólido contribuyen con el envejecimiento del aceite:

1. El papel actúa como catalizador.- El aceite se oxida más rápido

en presencia del papel que cuando no hay papel.

2. El papel cuando se descompone produce ácidos orgánicos.-

Estos ácidos actúan de manera agresiva para destruir las

moléculas de la celulosa.

3. El papel es un material absorbente.- El agua y los productos

polares de la oxidación son atraídos dentro de la estructura del

papel.

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CELULOSA + H2O + CO + CO2 + RCOOH

CELULOSA

H2O

RCOOH

CELULOSA RCOOH + RCHO + H2O

O2

O

CH 2 OH

H H

OH

H

H

OH

H

HO

HO

O

CH 2 OH

H H

OH

H

H

OH

H

HO

HO

O

CH 2 OH

H H

OH

H

H

OH

H

HO

HO

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Componentes Furánicos en el Aceite

• El deterioro del aislamiento sólido (Pressboard) de los

transformadores genera componentes Furánicos cuyo principal

indicador es el Furfural – 2.

• Altas concentraciones de Furfural – 2 indican la degradación de la

celulosa.

• Los componentes Furánicos son generados por eventos térmicos

mas no por descargas eléctricas.

• Hay muchos factores que influyen en el resultado de los análisis de

los componentes Furánicos, tales como el tipo de preservación del

aceite, tipo de aislamiento, tipo de transformador y tipo de

tratamiento del aceite de transformador.

• Valor Aceptable <= 1000 pbb

• Valor Inaceptable 250 pbb


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Grado de Polimerización del Papel. (DP)

• Esta prueba entrega información sobre el grado de envejecimiento

del papel y se realiza en muestras de este material.

• El DP proporciona un estimado del tamaño promedio de los

polímeros en las moléculas de la celulosa del papel y del pressboard.

• El papel en transformadores nuevos tiene un DP de alrededor de

1000.

• El papel envejecido tiene un DP=150 a 200 punto en el cual éste ya

ha perdido sus propiedades mecánicas y el riesgo de falla es

inminente.

• En razón que el envejecimiento del papel en la Parte Activa del

transformador no es uniforme; es necesario tomar muestras de

diferentes puntos para obtener un correcto diagnostico.

• Tiene como desventaja de que hay que desencubar la Parte Activa

del transformador, para tomar la muestra.


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Saturación relativa en el aceite

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Medición de punto de roció

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A : Temperatura en parte superior

C: Temperatura media

D: Temperatura en la parte inferior

Q: Temperatura media del

bobinado

P:Temperatura en el punto caliente

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Formas de Agua para el transformador

Disuelta en el aceite: el aceite disuelve pequeñas cantidades de

agua dependiendo la temperatura

Suspendida en el aceite: pequeñas gotas que se forman cuando

hay variaciones de temperatura estas gotas se mantienen

suspendidas en el aceite

Depositadas en el fondo del transformador: cuando hay cambios de

temperatura y mientras el aceite esta en contacto con la atmosfera,

es posible que el aceite absorba agua y luego lo condense

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Termovacio de aceite

El secado del aceite se recomienda cada vez que su rigidez

dieléctrica ha bajado a un nivel igual o menor que el voltaje de

diseño del transformador en este proceso se filtra el aceite se le

aplica calor por medio de resistencias y se hace circular en un

medio que se encuentra con una presión de vacío controlado

Este tipo de mantenimiento se puede realizar con el transformador

en servicio siempre y cuando el transformador este diseñado para

este tipo de mantenimiento


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C1

M1

P1

TRAFO

P1 :Planta de secado

M1 :Maquina de

Termovacio

C2 :Cisterna para aceite

B1 :Bombas de Evacuación

rápidas

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TRAFO

Evacuación de aceite por

medio de bombas de alto

caudal

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TRAFO

Proceso de secado por vacio

y secado de aceite en

cisterna

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TRAFO

Elevación de temperatura en

transformador

Fin de un ciclo de Secado

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TRAFO

Elevación de temperatura en

transformador

Fin de un ciclo de Secado

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Conclusiones

Durante el proceso de montaje es necesario que saber cual es el

porcentaje de humedad en la parte activa

Durante el montaje de los transformadores se debe establecer

controles para que no ingrese la humedad en la parte activa

En transformadores en servicio es necesario asegurarse del buen

funcionamiento de los sistemas de preservación de aceite

En transformadores sin sistema de preservación es necesario

monitorear la saturación del desecante

Antes de realizar el acondicionamiento del aceite es recomendable

realizar la prueba de furanos

Durante el termovacio nos da indicios de presencia de humedad en

el transformador

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