Aceite para transformadores En estado acuoso, durante el transporte, almacenamiento y uso del transformador, este puede verse afectado por la oxidación del agua, ya sea por el exterior o por el propio aceite. El agua resultante existirá en los siguientes estados: agua libre y partículas extremadamente finas disueltas en ella. La molécula de la fibra aislante es glucosa (C6H12O6). Al entrar en contacto con la fibra, el agua reduce su capacidad de atracción, promueve su hidrólisis en sustancias de bajo peso molecular y disminuye la resistencia mecánica y el grado de polimerización de la fibra.

Actualmente, transformador de potenciaEl transformador no solo es uno de los equipos más importantes y costosos del sistema eléctrico, sino también uno de los que causan la mayoría de los accidentes. Antes de una falla repentina, el deterioro del aislamiento y las fallas latentes producen una serie de efectos e información, como luz, electricidad, sonido, calor y cambios químicos, bajo la acción de la tensión de operación. Por lo tanto, no solo se debe realizar un mantenimiento preventivo basado en pruebas preventivas de forma regular, sino que también se están estudiando estrategias de mantenimiento predictivo basadas en monitoreo en línea para monitorear y diagnosticar posibles fallas o defectos en tiempo real o de forma regular. El contenido de humedad en el aceite de aislamiento del transformador también es un parámetro para determinar la calidad del aislamiento. Los equipos de diagnóstico inteligente en línea para transformadores pueden recopilar y analizar automáticamente el contenido de agua en el aceite y encontrar la causa de la falla, para brindar soluciones y que los usuarios resuelvan oportunamente los peligros ocultos existentes en el transformador, previniendo así accidentes.

1. El estado y los daños de la humedad en el aceite de transformador

Durante el proceso de transporte, almacenamiento y uso, el transformador puede verse afectado por el mundo exterior o por la oxidación del propio aceite, produciendo agua. El agua generada existirá en los siguientes estados:

Una es el agua libre. Para la invasión externa de agua, como por ejemplo que no se agite fácilmente con agua. No afecta la tensión de ruptura del aceite, pero tampoco lo permite, lo que indica que puede haber agua disuelta en el aceite, por lo que se debe tratar de inmediato.

La segunda es que las partículas extremadamente finas se disuelven en el agua. Generalmente pasan del aire al aceite, reduciendo drásticamente la tensión de ruptura del aceite. Aumenta la pérdida media, por lo que se debe filtrar el aceite al vacío.

En tercer lugar, el agua emulsionada. Si el refinado del petróleo es deficiente, si su funcionamiento prolongado provoca el envejecimiento del petróleo o si este se contamina por emulsificación, se reducirá la tensión interfacial entre el petróleo y el agua. Al mezclarse, el petróleo y el agua formarán un estado emulsionado. Se añade un desemulsionante.

Su perjuicio: uno es la reducción del voltaje de ruptura de los productos petrolíferos. Con una concentración de 100 a 200 mg/kg, el voltaje de ruptura cae a 1,0 kV. Las impurezas fibrosas del aceite absorben fácilmente agua y, bajo la acción del campo eléctrico, se forma un "puente" conductor entre los electrodos, lo que facilita su ruptura.

El segundo es aumentar el factor de pérdida del medio. El agua emulsionada en suspensión tiene el mayor efecto y no es uniforme. La molécula de la fibra aislante es la molécula de glucosa (C6H12O6). Cuando el agua entra en la molécula de la fibra, reduce su atracción, promueve su hidrólisis en sustancias de bajo peso molecular y reduce la resistencia mecánica y el grado de polimerización de la fibra. Los experimentos muestran que a 120℃, la fibra aislante en la humedad aumenta en 1 vez, la resistencia mecánica de la fibra disminuye a la mitad, cuando la temperatura sube, el agua en el aceite aumenta, el agua en la fibra disminuye, la temperatura baja, y viceversa. Por lo tanto, se debe controlar el contenido de humedad en el aceite y, por lo tanto, el envejecimiento de la fibra aislante. El cuarto es que el agua promueve la capacidad de corrosión de los ácidos orgánicos y acelera la corrosión de las piezas metálicas. En resumen, cuanto mayor sea el contenido de agua en el aceite, más rápido envejecerá el propio aceite, el aislamiento de los equipos y la corrosión de las piezas metálicas, por lo que es necesario controlar el contenido de agua en el aceite, especialmente el contenido de agua disuelta.

2. Método de ensayo para la detección de humedad en el aceite aislante del transformador

La evaluación de la humedad en material aislante La humedad es un factor importante para garantizar la fiabilidad y la vida útil del transformador. La humedad en el aceite aislante varía constantemente, lo que puede afectar negativamente a su calidad. Además, la mayor parte de la humedad se distribuye en el papel aislante. La humedad afecta a la rigidez dieléctrica de los materiales aislantes sólidos y líquidos, así como a la tasa de envejecimiento de los materiales aislantes de celulosa y a la tendencia a la formación de burbujas durante la sobrecarga.

La temperatura ambiente, la carga, el envejecimiento, las fugas y otros factores pueden provocar cambios constantes en la humedad. Por lo tanto, se requiere un monitoreo y diagnóstico continuos ante la variación cíclica de la temperatura del transformador. Esto es especialmente necesario para transformadores con sobrecarga o carga máxima. La humedad total en el sistema de aislamiento del transformador está determinada por el contenido de humedad de la celulosa y el líquido. La relación de humedad entre el papel aislante y el aceite aislante depende únicamente de la temperatura. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la solubilidad del agua en el aceite aislante (la capacidad de retención de agua de la solución), y el agua se transferirá del papel aislante al aceite aislante.

Cuando la temperatura desciende, el proceso se invierte, pero el flujo de agua desde el medio líquido hacia el material aislante sólido es bastante lento. Por lo tanto, el contenido de agua del aceite aislante durante el enfriamiento es mayor que durante el calentamiento. En consecuencia, para comprender con precisión la distribución de la humedad en el transformador, es necesario conocer la fase del ciclo térmico en la que se encuentra el equipo. Para determinar la humedad real del papel aislante mediante el monitoreo del contenido de humedad en el medio líquido, el transformador debe estar a una temperatura relativamente estable.

Es necesario estandarizar la saturación relativa de agua en el aceite aislante, ya que la humedad en este aceite está estrechamente relacionada con los cambios de temperatura y existe un gradiente térmico en la caja principal del transformador (generalmente, la parte superior está más caliente que la inferior). Para completar la estandarización, el análisis del sistema experto deduce el porcentaje de saturación relativa en la parte inferior. Este porcentaje se obtiene a partir de la temperatura registrada por el sensor y su ubicación de muestreo.

El análisis asume que la temperatura superior del transformador es 10 °C mayor que la inferior. Si se utiliza un punto de muestreo distinto a la parte superior o inferior, se debe especificar la desviación de temperatura. Mediante la saturación relativa de la humedad y la temperatura medida, el sistema experto calculará un porcentaje determinado de saturación relativa para obtener los resultados del cálculo de la humedad del papel aislante. Es importante tener en cuenta que este cálculo se basa en la información de una sola medición y puede no reflejar la concentración real de humedad del papel aislante, especialmente después de que el transformador haya experimentado un cambio drástico de temperatura.

Si el sistema experto determina que el transformador está en equilibrio (el papel aislante no libera ni absorbe humedad), se calcula un segundo porcentaje de saturación relativa, que corresponde al promedio de las últimas 30 mediciones de dicho porcentaje cuando el transformador se encuentra en equilibrio. La temperatura y la variación registradas anteriormente determinan los criterios para determinar la presencia o ausencia de equilibrio.

Disponemos de diversos dispositivos para el análisis de aceite de transformadores, como: medidor de tensión interfacial, contador de partículas de aceite, medidor de punto de fluidez, etc. Si tiene alguna pregunta, no dude en contactarnos.