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Durante la operación normal del transformador , el aceite mineral y los materiales dieléctricos van perdiendo sus características lentamente, debido a que están expuestos a esfuerzos térmicos, eléctricos y mecánicos, a esto le llamamos degradación, al suceder esto, se producen gases dentro del aceite; los gases formados por la descomposición de los materiales aislantes se disuelven total o parcialmente en el aceite, esto permite que mediante la recolección de una muestra, se tenga información sobre todas las partes a las que llega el aceite.
El análisis de gases disueltos ha probado ser una herramienta importante en la detección de fallas en transformadores, aún antes de la operación de protecciones o de valores anormales con pruebas alternativas.
Para realizar la prueba de gases disueltos se requiere tomar una muestra de aceite como parte de su mantenimiento de rutina, siguiendo los métodos establecidos para no alterar los resultados. Posteriormente, se extraen los gases del aceite y se realiza una cromatografía de gases, donde se detecta el volumen de cada uno en partes por millón (ppm).
Con esto se puede entender qué está pasando internamente en el aparato sin la necesidad de tener que desenergizarlo y abrirlo, ya que la distribución de gases encontrados en el aceite es indicativa del tipo de falla eléctrica que se puede presentar.
Los 9 principales gases que se encuentran son:
- Gases Atmosféricos: Nitrógeno y Oxígeno
- Óxidos de Carbono: Monóxido y Dióxido de carbono
- Hidrocarburos: Acetileno, Etileno, Metano, Etano
- Otros: Hidrógeno
La concentración de un gas está relacionada a la sobre temperatura alcanzada, así como el volumen de aceite a dicha temperatura. Por lo que el nivel de concentración del gas sí está ligado a la severidad de la falla.
Las siguientes fallas se pueden detectar en los transformadores con aceite mineral:
- Los aislamientos de celulosa deteriorados por el sobrecalentamiento generan altos niveles de dióxido y monóxido de carbono.
- El sobrecalentamiento del aceite resulta en la producción de gases hidrocarburos.
- Las descargas parciales se pueden detectar con niveles altos de hidrógeno.
- El arqueo entre partes energizadas se puede detectar con la presencia de acetileno.
- Los problemas de hermeticidad en el tanque se pueden evidenciar con la presencia de nitrógeno y oxígeno.
Normativa
Método Empleado NMX-J-308-ANCE-2004 Apéndice A, ASTM D 3612-02.
En los estándares IEC 60599 y ANSI/IEEE C57.104 se pueden encontrar los lineamientos completos para el diagnóstico del equipo basado en los volúmenes de los gases presentes, la tasa de cambio y la relación entre las concentraciones de los gases.
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