El análisis periódico del aceite aislante es una herramienta clave para monitorear el estado del transformador; el análisis mismo no sólo provee información relativa al estado del aceite sino que también posibilita la detección de posibles causas de falla en el equipo y es por lo tanto una pieza fundamental del programa de mantenimiento de transformadores.
Los fabricantes y compañías de seguros recomiendan, que para tener un equipo dieléctricamente aceptable, hay que contar con un programa de mantenimiento anual al aceite aislante.
Las pruebas son las siguientes:
Para conocer las condiciones operativas del aceite:
Para conocer las condiciones internas del transformador:
Cromatografía
El análisis cromatográfico de los gases disueltos en el aceite es una poderosa herramienta que se utiliza para detectar a tiempo fallas incipientes y verificar el estado interno de los transformadores (núcleo, devanados, falsos contactos en conexiones del cambiador de taps o en terminales de boquillas secundarias) con gran sensibilidad y precisión, detectando sobrecalentamiento de celulosa, puntos calientes en conexiones, arqueo en el aceite, efecto corona.
En el caso de fallas incipientes, los gases que se generan se disuelven en el aceite y la permanencia del transformador en funcionamiento en estas condiciones, puede ocasionarle daños de carácter grave, resultando entonces más costosa y problemática su reparación, sin contar con los inconvenientes que acarrea una salida de servicio no programada.
Es muy recomendable incluir este análisis cromatográfico como parte de la rutina de inspección de transformadores.
Los gases clave a analizar son los siguientes:
- Hidrógeno (H2)
- Oxígeno (O2)
- Nitrógeno (N2)
- Metano (CH4)
- Monóxido de Carbono (CO)
- Dióxido de Carbono (CO2)
- Etano (C2H6)
- Etileno (C2H4)
- Acetileno (C2H2)
Análisis Físico Químico
A continuación se describen las pruebas de mayor utilidad para detectar las condiciones de servicio del aceite, e indirectamente del equipo asociado a él.
- Tensión de Ruptura Dieléctrica ASTM D877
Es la tensión mínima a la cual se provoca el arco eléctrico entre dos electrodos metálicos. Indica la habilidad de un aceite para soportar esfuerzos eléctricos sin falla. Una baja tensión de ruptura dieléctrica indica contaminación con agua, carbón o contaminantes extraños. - Factor de Potencia ASTM D924
Es una prueba discriminatoria que indica las pérdidas dieléctricas de un aceite, indicación de deterioro debido a la presencia de humedad, carbón, u otros medios conductores o productos en descomposición.
- Resistividad ASTM D1169
Prueba importante para cuando se investiga un transformador cuya resistencia de aislamiento ha decaído, pudiendo ser una baja resistividad del aceite una de las causas. - Tensión Interfacial ASTM D2285
Determina la concentración de compuestos polares, que son partículas de lodos o sus predecesores, indicando envejecimiento del aceite.
- Acidez ASTM D974
Determina el deterioro del aceite debido a la presencia de ácidos, los cuales aumentan con el envejecimiento del aceite. - Contenido de Humedad ASTM D1533
Es la cantidad de agua en partes por millón disuelta en el aceite. Es necesario que el aceite tenga un bajo contenido de humedad para mantener una gran tensión de ruptura dieléctrica y bajas pérdidas dieléctricas en los aislamientos.
Contenido de Humedad
Es la cantidad de agua en partes por millón disuelta en el aceite. El agua disuelta en el aceite se determina mediante un titulador coulométrico automático Karl Fischer mediante el Método ASTM D 1533.
Se inyecta una muestra de aceite en el dispositivo, el cual añade reactivos de forma automática hasta alcanzar el punto final.
Este se determina mediante electrodos que perciben las condiciones eléctricas en el recipiente de reacción. Al alcanzarse el punto final, el dispositivo detiene la dosificación y calcula electrónicamente el contenido de humedad en el aceite a partir del volumen inyectado y la cantidad de reactivo consumido. El resultado se mide en partes por millón (ppm).
Es necesario que el aceite tenga un bajo contenido de humedad.
