Mantenimiento y Propiedades del Aceite Dieléctrico en Transformadores de Potencia

Mantenimiento del Aceite Dieléctrico en Equipos de Alta Tensión

El aceite dieléctrico es uno de los elementos más importantes dentro de los equipos que operan bajo tensión. Este fluido es el encargado de evitar la propagación del arco eléctrico y de prevenir el sobrecalentamiento.

Para que el aceite realice sus funciones de forma correcta, debe cumplir una serie de parámetros específicos.

Características y Propiedades del Aceite Dieléctrico

• Función Dieléctrica: El aceite es dieléctrico, lo que significa que actúa como aislante frente a las descargas eléctricas (choque eléctrico).
• Importancia: El aceite más crítico es el del transformador de potencia (trafo), debido al gran volumen que contiene.
• Diferenciación Visual: Un aceite nuevo se distingue a simple vista por su color amarillo claro, mientras que el aceite degradado o viejo tiende a ser oscuro.

Parámetros Críticos para la Calidad del Aceite

1. Humedad

   La humedad debe ser la mínima posible, ya que empeora significativamente la rigidez dieléctrica. La humedad puede ingresar al sistema a través del aire, el papel o la madera aislante.

   Los límites normativos de humedad (partes por millón - ppm) varían según el nivel de tensión:

   • Tensiones hasta 72.5 kV: 40 ppm.
   • Tensiones entre 72.5 y 242 kV: 35 ppm.
   • Tensiones de más de 247 kV: 25 ppm.

   Existe normativa específica que regula este contenido. Por ejemplo, si el contenido supera las 50 ppm, es necesario realizar un tratamiento para disminuir su proporción.

2. Contaminantes Sólidos

   Incluyen partículas metálicas, polvo y partículas de celulosa. Estos contaminantes provocan la acumulación de lodos y sedimentos en la parte inferior de la cuba del equipo.

Tratamientos Esenciales del Aceite Dieléctrico

Los tratamientos buscan restaurar las propiedades aislantes y térmicas del fluido:

• Filtrado y Deshumidificación

  Mediante una unidad móvil, el aceite es filtrado, deshumedecido y reinyectado en el equipo. Este proceso puede realizarse con el transformador operando con o sin tensión.

• Regeneración

  Este es un caso extremo, aplicado cuando el aceite está tan degradado que el simple filtrado no es suficiente. La regeneración restituye las propiedades originales del aceite, eliminando ácidos, sedimentos y lodos.

La unidad móvil utilizada para estos tratamientos es un vehículo motorizado especializado, y generalmente se dispone de al menos uno por cada subestación.

Aceites Alternativos: Silicona (Sintéticos)

Aparte de los aceites minerales tradicionales, se están utilizando aceites de silicona (sintéticos). Aunque ofrecen ventajas, también presentan inconvenientes:

Ventajas

• Poseen un punto de inflamación significativamente más alto que los aceites minerales.

Inconvenientes

• Precio: Son aproximadamente cuatro veces más caros.
• Viscosidad: Presentan mayor viscosidad a temperaturas operativas.
• Mantenimiento: Requieren un mayor nivel de mantenimiento.

El Chispómetro: Medición de la Rigidez Dieléctrica

El chispómetro es el equipo especializado que mide la rigidez dieléctrica del aceite. Esta medida indica la resistencia del fluido a la ruptura por choque eléctrico. Se utiliza para detectar la presencia de humedad, fibras metálicas y celulósicas.

Dependiendo del modelo, el chispómetro puede aplicar tensiones de prueba de hasta 100 kV.

Métodos de Prueba Normalizados

Existen dos métodos principales para la prueba de rigidez dieléctrica:

• Método ASTM D877: Utiliza electrodos planos y está diseñado principalmente para aceites nuevos.
• Método ASTM D1816: Utiliza electrodos esféricos y es el método preferido para aceites usados o en servicio.