Tratamiento de Aceite Dieléctrico

Los bobinados primario y secundario de los transformadores de alta potencia, se colocan en una cuba llena de fluido dieléctrico que cumple dos funciones esenciales para su funcionamiento correcto:

Una función de aislamiento que evita la creación de arcos eléctricos entre las diversas piezas bajo tensión.

Una función de refrigeración gracias al papel portador de calor del fluido y con intercambiadores de calor incorporados a la cuba del transformador o externos (radiadores pasivos, intercambiadores aero refrigerantes o con agua,…)

Estos fluidos dieléctricos son habitualmente aceites que pueden ser de origen mineral, vegetal, de tipo silicona y/o sintético. Con el paso del tiempo, estos fluidos van degradándose:

Recuperación de la humedad por contacto accidental con el aire y/o desabsorción de los aislantes

Formación de gas disuelto ligado especialmente a calentamientos locales

Presencia de impurezas ligada a la descomposición de determinados aislantes

Oxidación del aceite que se vuelve ácido progresivamente

Hay que vigilar por lo tanto la calidad del aceite realizando análisis periódicos, porque el envejecimiento altera sus características dieléctricas. El poder aislante del fluido se degrada y las impurezas y/o burbujas de gas que contiene crean pasos privilegiados para la propagación de arcos eléctricos. Este fenómeno, que tiene tendencia a ampliarse con la antigüedad del transformador, va a producir micro rupturas y puntos calientes que van a acelerar la degradación del aceite y de los aislantes provocando, con el tiempo, cortocircuitos destructivos, incluso el incendio del transformador.

Resulta, por lo tanto, indispensable tratar estos fluidos dieléctricos en cuanto uno de los parámetros analizados derive más allá del umbral aceptable (definido reglamentariamente en algunos países).

En función del estado del aceite, se pueden aplicar dos tipos de tratamiento:

El tratamiento estándar que consiste en purificar el aceite eliminando las partículas sólidas por filtraje y el agua y gas disuelto por evaporación al vacío a una temperatura de 70 a 90ºC (en función de las especificaciones técnicas del fluido)

La regeneración del aceite, que interviene después del tratamiento estándar, va a permitir que el fluido recupere todas sus características físico-químicas de origen (acidez, coloración, resistividad, etc.). Este procedimiento se realiza pasando el aceite a través de las resinas (denominadas comúnmente « tierra de Fuller »). Este modo de tratamiento es económico en cuanto a la inversión, pero produce un coste de funcionamiento notable teniendo en cuenta el consumo de resina y del precio del tratamiento de las resinas usadas.

El nuevo procedimiento Reg’N reduce notablemente estos costes de explotación consiguiendo reactivar periódicamente las resinas en curso de tratamiento mediante un procedimiento original.

Estos tratamientos de regeneración representan una alternativa tanto económica como ecológica al procedimiento de « refilling », que consiste en sustituir la carga de aceite por otra nueva. Además del problema de reciclaje de los aceites usados y del consumo de un volumen importante de producto generalmente fósil (los transformadores de gran tamaño pueden contener hasta 100 toneladas de aceite), el método de « refilling » va a requerir una detención prolongada del transformador a tratar, lo cual no es el caso de la regeneración que puede llevarse a cabo bajo carga, o sea, sin detener la instalación. Otra ventaja notable consiste en que la regeneración permite un tratamiento más completo de la acidez de los aceites, mientras que cuando se sustituye la carga, no es extraño constatar tras algunas semanas una elevación del nivel de acidez ligada a los aceites usados contenidos todavía en los aislantes después del vaciado.

Tratamiento de aceite al vacío

Con el tratamiento estándar se puede purificar el aceite eliminando las partículas sólidas mediante un filtraje fino con un filtro de cartucho intercambiable y el agua y los gases disueltos por evaporación al vacío tras el calentamiento del fluido a unos 70 a 90°C (la temperatura se ajusta en función de las características del fluido a tratar).

Los aparatos de tratamiento ARRAS MAXEI presentan una fiabilidad notable mundialmente reconocida, gracias a un procedimiento de diseño ingenioso, probado y comprobado ampliamente a lo largo del tiempo, que une la sencillez del proceso, lo que produce costes bajos de explotación, con un excelente nivel de rendimiento.

Por ejemplo, basándonos en un aceite mineral de calidad estándar (con una curva de destilación de 0,01 mb a 80°C) que contenga 50 ppm de agua, y 10% de gas disuelto, con una temperatura de entrada mínima de 70°C, el aceite saldrá de una pasada con concentración 10 veces inferior (< 5 ppm) y un contenido de gas disuelto dividido por cerca de 100, incrementándose su tensión de ruptura por encima de 75 kV.

Partiendo de 20 ppm de agua, el contenido pasa a 3 ppm tras el tratamiento (estos rendimientos pueden variar en función de las especificaciones y de la composición del aceite, de su temperatura y de su nivel de « contaminación »).

Además, ofrecemos a nuestros clientes numerosas opciones en catálogo o específicas para responder a todas sus solicitudes, de manera que cada máquina se adapte perfectamente a todos los modos de uso posibles y a las exigencias más estrictas.

ARRAS MAXEI le ofrece una gama de máquinas de tratamiento que van, en fabricación estándar, de 300 a 12.000 litros/hora y más incluso si fuera necesario (máquina de 30.000 litros/hora en servicio en Europa del Este).

Esta gama incluye tres niveles de equipos en función de los usos:

La serie XeLean (ex-THV) incluye la unidad de alcance de la temperatura mediante resistencias de calentamiento termo sumergibles, globo de desgasficacion con su grupo de vacío, filtro de cartucho, la bomba de introduccion y la bomba de extraccion para que circule el fluido. La máquina básica está bien adaptada para el trabajo con tratamiento – al atmosfera – de un solo paso de cuba a cuba, o de transformador nuevo o uso – en taller o en obra. Este serie permite de tratar hasta 20 metros.

La serie MAS es recomendable para tratamientos en destino, que se montan en derivación directamente en la cuba del transformador a tratar (tratamiento de varias pasadas en continuo). Este serie permite tambien de realizar el tratamiento hasta mas de 50 metros. Numerosas opciones son posible en est serie (incremento de la potencia de caldera, doble-desgasficacion,…)

La serie TEC incluye además un sistema de conexión específico con un desgasificador y un dispositivo de control automático muy seguro para poder realizar el tratamiento del transformador bajo carga. El transformador permanece completamente operativo durante todo el tratamiento. Habrá simplemente que asegurarse de que el dispositivo de conexión con la cuba se encuentre a una distancia de seguridad suficiente respecto a los bornes y otras partes bajo tensión durante las fases de conexión y desconexión de la máquina al transformador (en caso contrario, será necesario cortar la alimentación durante 2 a 4 horas).

En nuestras máquinas, estas fases críticas (la menor entrada de aire o gas en el circuito de aceite puede provocar una ruptura instantánea y destructiva del transformador en funcionamiento) son completamente seguras, monitorizadas y controladas paso a paso por autómata, para evitar cualquier falsa maniobra del operario, con las consecuencias materiales o humanas que podrían producirse.

Todas nuestras máquinas están equipadas de serie con una instrumentación adaptada al seguimiento del proceso (presión y temperatura del fluido con alta seguridad, pérdida de carga del filtro, nivel del vacío en el desgasificador,…) que se puede enriquecer en función de las necesidades del cliente.