La regeneración del aceite de transformador puede prolongar la vida útil promedio de un transformador, que suele ser de entre 25 y 30 años. A medida que el aceite aislante envejece, se oxida y comienza a degradarse, formando subproductos, sedimentos, ácidos y otros contaminantes que se acumulan en el aislamiento de celulosa. En otras palabras, el aceite aislante se vuelve corrosivo para el aislamiento de papel e inicia un proceso de degradación del papel que, con el tiempo, puede provocar fallas catastróficas en el transformador.
Si el mantenimiento preventivo se inicia con la suficiente antelación durante el funcionamiento del transformador, la degradación del papel puede ralentizarse significativamente o incluso evitarse. Esto requiere un monitoreo y una planificación adecuados, lo que permite programar el mantenimiento justo a tiempo y aplicar las medidas preventivas apropiadas.
Información general sobre los aceites para transformadores
El aceite para transformadores es tanto un medio para disipar el calor como una parte integral del sistema de aislamiento del transformador.
El aceite para transformadores de alta calidad deberá cumplir con los siguientes criterios específicos:
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Altas propiedades de aislamiento eléctrico, ya que actúa como uno de los medios dieléctricos del equipo.
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Capacidad calorífica y conductividad térmica relativamente altas, junto con una baja viscosidad, ya que está diseñado para enfriar el equipo.
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Capacidad para conservar sus propiedades de manera constante durante un tiempo suficientemente prolongado, ya que está diseñado para usarse sin necesidad de cambiarlo con frecuencia en el equipo.
Desafíos del envejecimiento del aceite
Durante el período de funcionamiento del equipo, su aislamiento se ve expuesto a diversas influencias externas (calor, entrada de humedad, etc.), lo que provoca cambios en las propiedades y la estructura del material, así como una disminución de la rigidez dieléctrica, lo que contribuye a su envejecimiento.
Entre las principales causas del envejecimiento se encuentran los siguientes tipos de factores:
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Aumentos de tensión de corta duración (sobretensiones) durante las descargas y las operaciones de conmutación;
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la ionización, que provoca procesos oxidativos o favorece la aparición de descargas superficiales;
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tensiones mecánicas causadas por el peso propio, sacudidas durante el paso de sobrecorrientes, vibraciones, cargas de viento, etc.;
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contaminación volumétrica (por ejemplo, en el aceite por productos de oxidación o carbono) y contaminación superficial;
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el calentamiento, que provoca un envejecimiento acelerado cuando se incumplen las condiciones de funcionamiento y tiene un efecto sumamente destructivo sobre los materiales orgánicos;
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la humidificación volumétrica, lo que provoca un aumento de las corrientes de fuga y, en consecuencia, un aumento de la temperatura.
A medida que el aceite de los transformadores envejece a altas temperaturas, se oxida y forma sedimentos, ácidos y agua. Los depósitos de sedimentos dificultan la disipación del calor, afectan el aislamiento eléctrico y aumentan el riesgo de fallas en los transformadores. Los ácidos corroen los componentes metálicos y degradan el aislamiento sólido, mientras que el agua reduce la rigidez dieléctrica del aceite.
El proceso de envejecimiento se ve influido por factores como la temperatura, la presencia de metales (por ejemplo, cobre, níquel y hierro) y los contaminantes. Estos elementos actúan como catalizadores, acelerando la oxidación del aceite, especialmente en presencia de humedad y oxígeno. El principal indicador del envejecimiento del aceite es el aumento de su índice de acidez, lo que indica la necesidad de regenerar el aceite del transformador.
Métodos de purificación del aceite
Durante su uso, los fluidos dieléctricos acumulan productos de oxidación, contaminantes y otras impurezas, lo que degrada significativamente la calidad del aceite. Los aceites que contienen dichos contaminantes no cumplen con las especificaciones requeridas y deben ser reemplazados por aceite nuevo o sometidos a un tratamiento.
Los métodos para tratar los aceites residuales de transformadores dependen de la naturaleza de su contaminación y pueden clasificarse como físicos, fisicoquímicos, químicos o combinados.
El aceite que no cumple con los requisitos de rigidez dieléctrica debido a la humedad o la contaminación, pero cuyas propiedades físicas no han cambiado significativamente, por lo general puede recuperarse mediante sedimentación, centrifugación, filtración a través de un medio poroso, deshidratación por pulverización al vacío o secado con aire caliente o gas inerte.
En casos de degradación grave, es necesario realizar una regeneración, es decir, la restauración del aceite oxidado mediante la eliminación de los productos de envejecimiento. En la práctica, la regeneración se aplica generalmente a aceites en servicio con un índice de acidez que no exceda los 0,3–0,4 mg de KOH/g. La restauración de dichos aceites se lleva a cabo mediante métodos basados en diversos adsorbentes. El aceite se restaura mediante filtración a través de una capa de gránulos adsorbentes. Para ello, el adsorbente se coloca en una unidad especial —un adsorbedor— a través de la cual se hace pasar el aceite con una bomba.
Planta de regeneración de aceite para transformadores — FLD 12R
La planta de regeneración de aceite para transformadores FLD-12R está diseñada para restaurar el aceite mediante la eliminación de los subproductos del proceso de envejecimiento. El proceso consiste en hacer circular el aceite a través de tierra de Fuller, la cual captura eficazmente los contaminantes en su superficie porosa, mejorando así la calidad del aceite y prolongando la vida útil del transformador.
Una característica única de los sistemas FLD-12R es el uso de tierra de Fuller, que es altamente eficaz para eliminar impurezas. El sorbente es reutilizable y tiene una capacidad de regeneración de 300 a 500 ciclos, lo que equivale a entre 1,5 y 2,5 años de operación continua. Al finalizar su vida útil, el sorbente puede desecharse de manera segura como residuo no peligroso.
Durante el proceso de tratamiento del aceite, el sorbente se satura de impurezas. El modo de reactivación de la planta FLD-12R limpia los poros del sorbente, eliminando los contaminantes y prolongando la vida útil del material.
La regeneración del aceite de transformador reduce la tangente de pérdida dieléctrica y la acidez. Tras la regeneración, las propiedades del aceite usado se equiparan a las del aceite nuevo, lo que mejora significativamente el rendimiento del transformador.
