Conferencia presentada por ABB en el Colegio de Ingenieros del Perú,el 26 de Febrero del 2013,donde los miembros IEEE PES UNAC,estuvimos presente!!!!!!

1. Deshidratación del sistema de aislamiento solido
ABB – PP Field Service
Héctor Gonzales Yamashiro
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27-Feb-13

2. Secado de transformadores en campo
 Propiedades de aislamiento solido
 Degradación de la celulosa
 Identificación de la Humedad en el aislamiento
 Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
 Proceso de secado en campo
 Proceso de Alto Vacío
 Proceso de Termovacio
 Secado por ciclo combinado
 Conclusiones
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3. Propiedades del Aislamiento Solido
 El papel junto con el aceite son quizás, las partes más importantes
de un transformador.
 Funciones del papel dentro del transformador:
1. Resistencia eléctrica
2. Resistencia mecánica a la tracción
3. Resistencia térmica y buena transferencia de calor.
4. Capacidad para mantener sus características en el tiempo.
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4. Propiedades del Aislamiento Solido
 Video Bobina
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5. Degradación de la celulosa
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6. Degradación de la celulosa
 Las moléculas de celulosa que forman el papel del sistema de
aislamiento sólido contribuyen con el envejecimiento del aceite:
1. El papel actúa como catalizador.- El aceite se oxida más rápido
en presencia del papel que cuando no hay papel.
2. El papel cuando se descompone produce ácidos orgánicos.-
Estos ácidos actúan de manera agresiva para destruir las
moléculas de la celulosa.
3. El papel es un material absorbente.- El agua y los productos
polares de la oxidación son atraídos dentro de la estructura del
papel.
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7. Degradación de la celulosa
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8. Degradación de la celulosa
CH2OH
O
HO
H
CELULOSA H
OH H
+ H2O + CO + CO2 + RCOOH
HO
H
H OH
CH2OH
H2O O
HO
H
CELULOSA H
RCOOH HO OH H
H
H OH
CH2OH
O
HO
H
O2 H
CELULOSA RCOOH + RCHO + H2O HO OH H
H
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H OH
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9. Degradación de la celulosa
Componentes Furánicos en el Aceite
• El deterioro del aislamiento sólido (Pressboard) de los
transformadores genera componentes Furánicos cuyo principal
indicador es el Furfural – 2.
• Altas concentraciones de Furfural – 2 indican la degradación de la
celulosa.
• Los componentes Furánicos son generados por eventos térmicos
mas no por descargas eléctricas.
• Hay muchos factores que influyen en el resultado de los análisis de
los componentes Furánicos, tales como el tipo de preservación del
aceite, tipo de aislamiento, tipo de transformador y tipo de
tratamiento del aceite de transformador.
• Valor Aceptable <= 1000 pbb
• Valor Inaceptable 250 pbb
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10. Degradación de la celulosa
Grado de Polimerización del Papel. (DP)
• Esta prueba entrega información sobre el grado de envejecimiento
del papel y se realiza en muestras de este material.
• El DP proporciona un estimado del tamaño promedio de los
polímeros en las moléculas de la celulosa del papel y del pressboard.
• El papel en transformadores nuevos tiene un DP de alrededor de
1000.
• El papel envejecido tiene un DP=150 a 200 punto en el cual éste ya
ha perdido sus propiedades mecánicas y el riesgo de falla es
inminente.
• En razón que el envejecimiento del papel en la Parte Activa del
transformador no es uniforme; es necesario tomar muestras de
diferentes puntos para obtener un correcto diagnostico.
• Tiene como desventaja de que hay que desencubar la Parte Activa
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del transformador, para tomar la muestra.
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11. Identificación de la Humedad en el aislamiento
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12. Identificación de la Humedad en el aislamiento
 Saturación relativa en el aceite
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13. Identificación de la Humedad en el aislamiento
Medición de punto de roció
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14. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
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15. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
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16. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
A : Temperatura en parte superior
C: Temperatura media
D: Temperatura en la parte inferior
Q: Temperatura media del
bobinado
P:Temperatura en el punto caliente
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17. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
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18. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
Formas de Agua para el transformador
 Disuelta en el aceite: el aceite disuelve pequeñas cantidades de
agua dependiendo la temperatura
 Suspendida en el aceite: pequeñas gotas que se forman cuando
hay variaciones de temperatura estas gotas se mantienen
suspendidas en el aceite
 Depositadas en el fondo del transformador: cuando hay cambios de
temperatura y mientras el aceite esta en contacto con la atmosfera,
es posible que el aceite absorba agua y luego lo condense
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19. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
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20. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
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21. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
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22. Efectos de la Humedad en el sistema de aislamiento
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23. Proceso de secado en campo
Termovacio de aceite
 El secado del aceite se recomienda cada vez que su rigidez
dieléctrica ha bajado a un nivel igual o menor que el voltaje de
diseño del transformador en este proceso se filtra el aceite se le
aplica calor por medio de resistencias y se hace circular en un
medio que se encuentra con una presión de vacío controlado
 Este tipo de mantenimiento se puede realizar con el transformador
en servicio siempre y cuando el transformador este diseñado para
este tipo de mantenimiento
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24. Proceso de secado en campo
Termovacio de aceite
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25. Proceso de secado en campo
Termovacio de aceite
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26. Proceso de secado en campo
Termovacio de aceite
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27. © ABB Group - 27 -
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Proceso de secado en campo

28. Proceso de secado en campo
 Video Gases en el Aceite
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29. © ABB Group - 29 -
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Proceso de Alto vacio

30. Proceso de Alto vacio
P1
P1 :Planta de secado
M1 :Maquina de
Termovacio
C1
C2 :Cisterna para aceite
B1 :Bombas de Evacuación
M1 rápidas
TRAFO
B1
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31. Proceso de Alto vacio
P1
Elevación de temperatura al
transformador
C1
M1
TRAFO
B1
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32. Proceso de Alto vacio
P1
Evacuación de aceite por
medio de bombas de alto
caudal
C1
M1
TRAFO
B1
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33. Proceso de Alto vacio
P1
Proceso de secado por vacio
y secado de aceite en
cisterna
C1
M1
TRAFO
B1
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34. Proceso de Alto vacio
P1
Llenado de aceite por
termovacio
C1
M1
TRAFO
B1
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35. Proceso de Alto vacio
P1
Elevación de temperatura en
transformador
C1
Fin de un ciclo de Secado
M1
TRAFO
B1
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36. Proceso de Alto vacio
P1
Elevación de temperatura en
transformador
C1
Fin de un ciclo de Secado
M1
TRAFO
B1
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37. © ABB Group - 37 -
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Caso

38. Conclusiones
 Durante el proceso de montaje es necesario que saber cual es el
porcentaje de humedad en la parte activa
 Durante el montaje de los transformadores se debe establecer
controles para que no ingrese la humedad en la parte activa
 En transformadores en servicio es necesario asegurarse del buen
funcionamiento de los sistemas de preservación de aceite
 En transformadores sin sistema de preservación es necesario
monitorear la saturación del desecante
 Antes de realizar el acondicionamiento del aceite es recomendable
realizar la prueba de furanos
 Durante el termovacio nos da indicios de presencia de humedad en
el transformador
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