Deshumidificación o deshidratación transformador (papeles)

La presencia de agua en un transformador tiene esencialmente dos orígenes, una externa, a causa de la humedad ambiental y una interna debida a la degradación térmica del pepel (hidrólisis). El agua puede disolverse en el aceite o, más gravemente, puede ser absorbida por el aislamiento sólido (papel) incrementando la probabilidad de daño térmico, formación de burbujas y descargas parciales, de baja energía (D1) y de alta energía (D2).

 

El tratamiento físico del aceite puede reducir el contenido de agua disuelto, pero no es capaz de retirar el agua absorbida en los aislantes sólidos (papeles).

La mejor estrategia de mantenimiento es prevenir la degradación del papel (estrechamente relacionada con la vida residual del transformador), evitando que el agua se acumule en su interior.

Sea Marconi realiza la deshidratación del aislamiento celulósico (papel) a través de dos procesos alternativos

Deshidratación directa

La deshidratación directa del transformador (papel) consiste en calentar los bobinados a través de la circulación del aceite.Posteriormente, el transformador se vacía rápidamente y se somete al vacío. Para luego llenarlo de forma parcial manteniendo la aspiración del vacío.
La extracción de la humedad se produce repitiendo cíclicamente las fases de calentamiento y aplicación del vacío.

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1.Inspección preliminar del sitio y de los equipos.

2.Transporte del personal, de equipos y tanques.

3.Preparación del emplazamiento, conexión hidráulica y eléctrica de los sistemas de tratamiento.

4.Análisis DEOSVISION® antes del tratamiento (si existe) – Antes de iniciar las operaciones se tomará una muestra de aceite del transformador para determinar las condiciones iniciales del sistema aceite-máquina.

5.Preparación del transformador al vacío – Todos los accesorios y los componentes que no resisten al vacío (tanque de expansión u otros) se aíslan mediante el cierre de las válvulas correspondientes o aplicación de bridas ciegas.

6.Calentamiento del bobinado mediante la circulación y el calentamiento del aceite hasta alcanzar una temperatura del aceite en la parte alta del contenedor próxima o superior a 80 °C.

7.Vaciado rápido del aceite y preparación del transformador al vacío – El aceite se retira rápidamente y se transfiere a los tanques de capacidad adecuada hasta la exposición del bobinado.

8.Aplicación del vacío – Una vez terminado el vaciado, se aplica el vacío al contenedor hasta la obtención de una presión residual inferior a 10 mbar.El vacío se mantiene hasta alcanzar una temperatura de bobinado próxima a 40 °C, o, alternativamente por lo menos 12 horas.

9.Relleno parcial del vacío – El aceite se reintroduce en el contenedor mediante la parte inferior hasta cubrir completamente el bobinado, manteniendo la aspiración del vacío en la parte superior.
Durante la fase de rellenado del aceite, se hace circular a través de la unidad de desgasificación para llevar a cabo un ciclo de desgasificación y deshidratación del vacío.

10.Repetición del ciclo de deshidratación – Las fases de la 6 a la 9 se repiten hasta que la cantidad de agua condensada en 24 horas, durante la fase de aplicación del vacío, sea inferior a 150 g por tonelada de aislante celulósico.

11.Rellenado final, verificación de los niveles y descargas – Al finalizar los ciclos de deshidratación, el transformador se rellena completamente.

12.Tratamiento de descontaminación física (desgasificación y deshidratación en vacío) mediante circulación en continuo a circuito cerrado.

13.Seguimiento de los parámetros de proceso – Sea Marconi se compromete en monitorizar los principales parámetros del tratamiento, y en particular, diariamente, la cantidad de agua extraída y condensada y la tensión de descarga del aceite.

14.Sustitución de las sales desecantes en gel de sílice (si es necesario).

15.Análisis DEOSVISION® al final de la intervención – Al finalizar el tratamiento se tomará una muestra del aceite del transformador para verificar y certificar el cumplimiento de los objetivos.

Criterios de detención del tratamiento

La duración del tratamiento se establece a priori en función de la masa de aislamiento celulósico, de la masa de aceite y del nivel de hidratación inicial.
En la tabla siguiente se ofrecen los valores indicativos de masa de material aislante celulósico contenido en los transformadores de potencia, útiles para establecer el criterio de interrupción del proceso.

Potencia del transformador
[MVA]
Masa material aislante
[ton]
Detención del tratamiento si se ha extraído agua condensada en 24h
[ml]
63 2,5 < 375
100 3,5 < 525
160 5,0 < 750
250 6,0 < 900
370 8,0 < 1200
400 10,0 < 1500

Las duraciones se expresan en semanas

Resultados y garantías técnicas

Al terminar el tratamiento, Sea Marconi se ha comprometido para obtener los siguiente resultados:

Propiedad Método de prueba Valor
Agua disuelta (mg/kg) IEC 60184 < 10,00 (1)
Tensión de descarga (kV) IEC 60156 > 70
Agua extraída (ml/gg) Medida volumétrica < 150 ml/ton

(1) se refiere a una temperatura de salida entre 40 y 60 °C

Deshidratación indirecta

La deshidratación indirecta del transformador (cartón) consiste en calentar el aceite (y, por tanto las bobinadoras), para favorecer el suministro del agua en el cartón al aceite circundante.Una vez que el agua haya migrado en el aceite, puede eliminarse a través de sistemas de desgasificación y deshidratación.El paso del agua desde el cartón al aceite, es la favorita por la temperatura: al aumentar la temperatura, aumenta la solubilidad del aceite en el aceite.Por esta razón, la deshidratación indirecta se realiza manteniendo el transformador en servicio, bajo tensión y bajo carga.

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1.Inspección preliminar del sitio y de los equipos con el fin de identificar los puntos de conexión y las dificultades logísticas.

2.Transporte de las unidades móviles de tratamiento (DMU) Sea Marconi.

3.Instalación y conexión hidráulica y eléctrica.

4.Análisis DEOSVISION® antes del tratamiento – Antes de iniciar las operaciones se tomará una muestra de aceite del transformador para determinar las condiciones iniciales del sistema aceite-máquina.

5.Tratamiento de descontaminación física mediante desgasificación y deshidratación en vacío mediante circulación en continuo con circuito cerrado.
Si el tranformador no se mantiene constantemente bajo carga durante el tratamiento o si la carga es insuficiente (respecto a la carga normal), la planta de tratamiento se acompañará por una o más unidades complementarias de calentamiento con el fin de obtener los requisitos de temperatura preestrablecidos.

6.Monitoreo de los parámetros de tratamiento. Sea Marconi se compromete en realizar un control semanal del equipo de tratamiento y de los parámetros del aceite mediante la toma de muestras y el análisis de laboratorio.
Los resultados de los controles se transmiten al cliente con una frecuencia semanal.

7.Verificación de los niveles y respiraderos.

8.Sustitución de las sales desecantes de gel de sílice.

9.Análisis DEOSVISION al final de la intervención – Al finalizar el tratamiento se tomará una muestra del aceite del transformador para verificar y certificar el cumplimiento de los objetivos.

10.Eliminación y transporte de las unidades de tratamiento (DMU) Sea Marconi.

Duración del servicio

La duración del tratamiento se establece a priori en función de la tensión máxima del transformador, de la masa de aislante celulósico, de la masa de aceite y del nivel de hidratación, sin embargo, en función de los resultados de los controles analíticos, la duración puede variar.
En la siguiente tabla, se indican las duraciones a ser utilizadas con propósitos de orientación.

masa aceite
[ton]
Tensión nominal máxima
? 63 kV ? 130 kV ? 225 kV
5 – 10 4 5 6
10 – 20 6 7 8
20 – 30 8 9 10
> 30 10 11 12

Las duraciones se expresan en semanas

Resultados y garantías técnicas

Al final del tratamiento, Marconi se compromete a obtener los siguientes resultados:

Propiedad Método de prueba Valor
Agua disuelta (mg/kg) IEC 60184 < 10,00 (1)
Tensión de descarga (kV) IEC 60156 > 70
Agua extraída (ml/gg) Medida volumétrica < 250

(1) se refiere a una temperatura de salida entre 40 y 60 °C

¿Qué tratamiento elegir?

Sea Marconi le ayudará en la elección del tratamiento más adecuado