FORMULACIONES DE MANTENIMIENTO
Tenga en cuenta que: MANTENIMIENTO NO ES FILTROPRENSAR ACEITES
Y/O CAMBIAR
Dependiendo del diagnóstico así mismo se determina la formulación exacta de mantenimiento que un transformador requiere. Algunas acciones se efectúan en el campo puramente preventivo por excelencia y en los casos más críticos se llegarán a una formulación de mantenimiento prácticamente de salvamento de una unidad. El objetivo no se puede perder de vista. Debemos defender el papel aislante del agua y de los productos de oxidación generados por el aceite en cualquier etapa ya sea inicial, intermedia o avanzada de esta degradación. Mientras la ejecución del mantenimiento se efectúe más en lo preventivo que en lo casi correctivo, más económico y menos traumático será el mantenimiento. Las diferentes formulaciones de mantenimiento según las recomendaciones del diagnóstico, las podemos agrupar en cuatro grupos, encontrándose dentro de los mismos diferentes niveles según lo avanzado de la exigencia a resolver así: así:
1. TRATAMIENTO AL ACEITE POR TERMOVACÍO TERMOVACÍO Y ADICIÓN DE INHIBIDOR 2. SECADO DEL TRANSFORMADOR 3. REGENERACIÓN O DESLODIFICACIÓN DESLODIFICACIÓN DE AISLAMIENTOS 4. REGENERACIÓN O DESLODIFICACIÓN DESLODIFICACIÓN DE AISLAMIENTOS CON SECADO
1. TRATAMIENTO AL ACEITE POR TERMOVACÍO Y ADICIÓN DE INHIBIDOR Es el procedimiento preventivo por excelencia y se recomienda cuando el Índice de Calidad se encuentra por debajo de 1.500 y por encima de 600. En esta franja vamos a tener componentes polares en solución, los inhibidores naturales y sintéticos probablemente estén escasos. Se recomienda efectuar previamente la prueba de contenido de Inhibidor (Norma ASTM D- 4768), para estar seguros de colocar inhibidor hasta el valor de Norma (0,3% por peso). El beneficio económico que se logra con esta decisión está suficientemente comprobado, logrando así el objetivo de mantener el aceite del transformador en la franja fuera de
lodos, y repitiendo esta acción cada que se requiera, el transformador nunca va necesitar un procedimiento más largo y costoso. Se debe disponer de equipos de apropiada capacidad. Mediante esta decisión logramos alargar en el tiempo el periodo de inducción del aceite y así retardar la llegada de ácidos con las consecuencias negativas ya comentadas.
2. SECADO DE TRANSFORMADORES EN CAMPO Todos los métodos de secado de transformadores apuntan hacia un objetivo común:
REMOVER EL AGUA LIBRE ATRAPADA EN LA CELULOSA Y EN EL ACEITE. Como ya se vio, el parámetro cuantitativo más indicativo del contenido de agua de un sistema de aislamientos es la presión parcial de vapor de agua, la cual, por la ley universal de los gases, es directamente proporcional a la masa de dicho vapor de agua. Por tanto se puede definir como un buen método de secado de un transformador, como cualquiera que reduzca en el menor tiempo posible a valores aceptables el nivel de presión de vapor de agua y por consiguiente el contenido de agua en el aislamiento. Todos los métodos requieren una atención permanente del personal especializado y por ningún motivo el transformador se puede dejar desatendido durante cualquier etapa del proceso de secado. También se requiere que los equipos posean los automatismos y alarmas necesarios para monitorear la seguridad del proceso en todos los parámetros que deben ser objeto de vigilancia. En campo normalmente se aplica vacío con equipos y controles adecuados. Es el método más conveniente, pues emplear temperatura puede causar una despolimerización del papel, y por lo tanto se afectaría directamente la vida útil del transformador. Es bien importante la utilización de una bomba de vacío con especificaciones adecuadas para el tamaño del tanque del transformador que se está interviniendo.
3. REGENERACIÓN DE LOS AISLAMIENTOS CUANDO SIMPLEMENTE SE CAMBIAN LOS ACEITES CON INDICES DE CALIDAD BAJOS, SE ESTAN CAUSANDO TRES DAÑOS: 1. EL ACEITE NUEVO QUE ENTRA PRONTO SE VA A DETERIORAR AL ACTUAR COMO SOLVENTE DE LOS PRODUCTOS DE OXIDACIÓN IMPREGNADOS EN EL PAPEL. 2. HAY LA OPORTUNIDAD DE NO DAR UN TRATAMIENTO AMBIENTAL AL ACEITE MALO QUE SE RETIRE DEL TRANSFORMADOR. 3. EL ACIETE MALO ES RECUPERABLE Y POR TANTO ES DINERO QUE SE ESTÁ PERDIENDO. En el proceso de oxidación del aceite y concretamente cuando ya éste ha superado la franja FUERA DE LODOS, éstos se van depositando en bobinas, núcleo y radiadores y cuando la situación se va tornando más crítica, se forma una capa pastosa y dura que se adhiere a los aislamientos del transformador, con la consecuente disminución de la capacidad refrigerante del aceite, baja en el nivel de resistencia de aislamiento y lógicamente baja en el nivel de Rigidez Dieléctrica del aceite. (Figura 1). Para resolver esta situación hay las siguientes alternativas:
CAPAS DE LODO
5
4 3 2
DEVANADO
Figura 1
•
CAMBIAR TODO EL ACEITE POR NUEVO.
Teniendo la desventaja de que 24 horas más tarde contaminado, y por tanto el trabajo se habrá perdido. •
el aceite nuevo estará
LLEVAR LA UNIDAD A UN TALLER O FÁBRICA Desencubar el transformador y efectuar una limpieza y lavado con aceite nuevo. En el mejor de los casos solamente tendremos una efectividad del 25%, pues aún con los mejores equipos de lavado, no lograremos llegar a las capas más internas de los devanados, y por tanto no lograremos dar una solución definitiva al problema. (Ver Figura 1).
•
EFECTUAR UN LAVADO AL TRANSFORMADOR EN SITIO CON EL MÉTODO DE HOT SPRAY. Si el índice de calidad no es demasiado bajo éste método puede tener una eficiencia del 70%, pero no es lo suficientemente eficiente para remover lodos cuando el índice de calidad está por debajo de 100. Los tres métodos anteriores no garantizan una eficiencia del 100% sobre todo cuando el índice de calidad está por debajo de 100. El método que a continuación se describe es el más efectivo.
•
REGENERACIÓN DEL SISTEMA DE AISLAMIENTO Se define como la recuperación de las condiciones del sistema de aislamiento PAPEL ACEITE, mediante la remoción de contaminantes y productos de degradación del aceite mineral, tales como compuestos polares ácidos o coloidales, por medios químicos o absorbentes. Parte del principio, del que el mejor disolvente de lodos es el mismo aceite nafténico a la TEMPERATURA DE PUNTO DE ANILINA, entendiéndose por punto de anilina (Según la Norma ASTM D-611) como la temperatura mínima a la cual un volumen dado de anilina es disuelta por un volumen igual de aceite. Se relaciona como el poder solvente del aceite, el cual tiene que ver con el contenido de hidrocarburos aromáticos (Inhibidores Naturales). Al utilizar solventes diferentes al mismo aceite nafténico a temperatura de punto de anilina, se corre el riesgo de afectar el factor de potencia de los aislamientos y del aceite, como también de bajar el punto de inflamación de éste arriesgando con ello la seguridad del transformador.
PROCESO DE REGENERACIÓN Tiene por objeto primordialmente obtener la limpieza total del transformador y en especial de la celulosa hasta dejarlo libre de contaminantes ácidos polares, y en segundo lugar la recuperación del aceite. Se tienen varios grados de regeneración dependiendo del índice de calidad del aceite, diferenciándose uno del otro por el número de pasadas por el medio ADSORBENTE. •
•
•
REGENERACIÓN CON SEIS (6) A DIEZ (10) RECIRCULACIONES REGENERACIÓN CALIENTE)
CON
15
RECIRCULACIONES
(LIMPIEZA
CON
ACEITE
DESLODIFICACIÓN TOTAL CON 20 RECIRCULACIONES. Es el mismo proceso de Regeneración, pero con más número de pasadas, al menos 20 con el fin de remover los ácidos pesados polimerizados, o sea los lodos, impregnados en el papel núcleo, devanados y radiadores.
Consiste en los siguientes pasos:
1. ETAPA DE TRATAMIENTO CON TIERRA FULLER Tierra Fuller (atapulgita): Es una arcilla adsorbente con base en silicatos de aluminio hidratado la cual se encuentra naturalmente en forma bruta. Mediante procesos de calcinación se obtiene un producto de gran utilidad que se comporta como sustancia ADSORBENTE de partículas ácidas (Ver Figura 2) Comercialmente viene en varias granulometrías dependiendo del proceso que se utilice. ACEITE CON LODO
GRANO DE TIERRA
Figura 2 La cantidad de tierra fuller requerida depende del estado inicial de acidez (NN) del aceite a tratar y del punto final en NN que se desea alcanzar
MÉTODO DE CONTACTO Se utiliza para éste proceso una granulometría fina, de más de 100 Mesh. Consiste éste proceso en mezclar el aceite con la arcilla , y a una temperatura entre 60ºC y 70ºC agitar la mezcla, durante un tiempo determinado, dejar decantar y finalmente filtrar.
PERCOLACIÓN POR PRESIÓN Es el método más apropiado para operaciones de campo. El aceite es bombeado con presión a través de una cama de arcilla a una temperatura entre 60ºC y 70ºC para una mejor activación y eficiencia. El proceso puede efectuarse en un solo tanque o varios conectados en serie, con calentamiento previo, al igual que filtros de entrada y salida del proceso. (Ver Figura 3).
PROCESO DE REGENERACIÓN Y/O DESLODIFICACIÓN II - ETAPA DE TRATAMIENTO CONJUNTO DE VACIO
CAMARA DESG.
CALENTADOR
P
BOMBA DE ALIMENTACION
FILTR
III - ETAPA DE APLICACION BOMBA DE DESCARGA
P TRANSFORMADOR
1
8
2
9
3
FF
TANQUE TANQUE 1 2
4
Fi ura 3
5
TANQUE 3
6
I - ETAPA DE DESLODIFICACION
Cuando solamente se hace filtroprensado o Cuando hay una buena adsorción con atratamiento por termovacío, no hay tierras fuller se logra una perfecta remoción de sutancias polares, ácidos y/o limpieza del aceite lodos. Figura 4.16 (Tomada S.D. Myers página web de Internet Noviembre de 1998
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