Aceite de transformador

 

 

El aceite de transformador puede clasificarse por su composición, propósito y rendimiento. Los tipos principales incluyen:

1.1 Aceite de transformador de aceite mineral

El aceite de transformador de aceite mineral es un aceite aislante especializado diseñado para transformadores y otros equipos eléctricos. Sirve principalmente como un aislante eléctrico, medio de enfriamiento y protección contra la oxidación y la corrosión.

 

1.1.1 Composición básica

El aceite de transformador de aceite mineral se deriva del aceite mineral (generalmente petróleo) y se refina a través de varios procesos. Principalmente consiste en:

• Alcanos: Hidrocarburos saturados con cadenas rectas o ramificadas, que ofrecen una alta estabilidad química.
• Cicloalcanos: Proporcione una excelente resistencia a la oxidación y buena fluidez a baja temperatura.
• Hidrocarburos aromáticos: Presente en pequeñas cantidades para mejorar la disolución de la impureza, aunque las cantidades excesivas pueden reducir la estabilidad de la oxidación.

Los procesos de refinación avanzados (p. Ej., Extracción de solventes, hidrocracking) eliminan impurezas como compuestos de azufre, compuestos de nitrógeno y óxidos, asegurando una alta pureza y un rendimiento superior.

 

1.1.2 Propiedades clave

El rendimiento del aceite de transformador de aceite mineral afecta directamente la eficiencia y la vida útil de los transformadores. Sus características principales incluyen:

Propiedades aislantes

• El aceite de transformador es un excelente aislante eléctrico con alta resistencia dieléctrica (generalmente por encima de 40 kV\/mm).
• Llena los vacíos entre devanados y componentes, evitando los arcos y las averías.

Propiedades de enfriamiento

• El aceite mineral tiene una excelente conductividad y fluidez térmica, lo que le permite circular dentro del transformador y disipar el calor generado durante la operación.
• Asegura una transferencia de calor eficiente, manteniendo un rango de temperatura seguro dentro del transformador.

Resistencia a la oxidación

• Con la adición de antioxidantes, el aceite mineral ralentiza la oxidación cuando se expone al aire, extendiendo su vida útil.
• La resistencia a la oxidación afecta la velocidad del envejecimiento y evita la formación de lodo y sustancias ácidas.

Fluidez a baja temperatura

• Mantiene una buena fluidez en entornos de baja temperatura, asegurando el inicio y el funcionamiento normales en condiciones de frío.

Estabilidad química

• Resiste los efectos del calor, el oxígeno, la humedad y las impurezas durante la operación a largo plazo, manteniendo un rendimiento estable.

 

1.1.3 Clasificación

El aceite de transformador de aceite mineral se puede clasificar en función de los procesos de refinación y el rendimiento:

1. Aceite de transformador desinhibido: Libre de aditivos antioxidantes.

• Ventajas: Rentable, adecuado para entornos con bajas temperaturas de funcionamiento o exposición limitada al oxígeno.
• Desventajas: Menor estabilidad de oxidación, propensa a la formación de lodo y ácido.

2. Aceite de transformador inhibido: Contiene antioxidantes (por ejemplo, 2, 6- ditert-butyl-p-cresol).

• Ventajas: Alta estabilidad de oxidación y una vida útil más larga, adecuada para una operación a alta temperatura o prolongada.
• Desventajas: Un poco más caro.

 

1.1.4 Indicadores de rendimiento

A continuación se presentan algunos indicadores críticos de rendimiento del aceite del transformador:

Indicador de rendimiento	Método de prueba	Valor o rango estándar
Voltaje de desglose	ASTM D1816\/D877	Mayor o igual a 40 kV
Viscosidad	ASTM D445	Menos de o igual a 12 mm²\/s (a 40 grados)
Punto de inflamabilidad	ASTM D92	Mayor o igual a 135 grados
Punto de vista	ASTM D97	Menos o igual a -40 grado
Valor ácido	ASTM D974	Menos o igual a 0. 03 mg koh\/g
Estabilidad de oxidación	IEC 61125	Generación de ácido y lodos controlados
Contenido de humedad	ASTM D1533	Menos de o igual a 35 ppm

 

1.2 Aceite de transformador de aceite sintético

Aceite de transformador sintéticoEs un aceite de aislamiento y enfriamiento de alto rendimiento diseñado específicamente para transformadores de potencia y otros equipos eléctricos. Sus componentes principales son aceites base sintetizados artificialmente combinados con aditivos de alto rendimiento. Este tipo de aceite se usa principalmente en condiciones ambientales de alto voltaje, ultra alto voltaje o duras, y debido a su rendimiento superior, a menudo se elige como un reemplazo para los aceites de transformadores minerales tradicionales.

 

1.2.1 Componentes principales

Aceite base sintético:

• Típicamente compuesto por ésteres sintéticos, hidrocarburos sintéticos o polifaolefinas.
• La estructura molecular de los aceites base sintéticos es uniforme, eliminando las impurezas comúnmente encontradas en los aceites minerales, lo que resulta en una mayor estabilidad química y un rendimiento de aislamiento eléctrico.

Aditivos:

• Antioxidantes:Mejorar la resistencia a la oxidación y extender la vida útil.
• Agentes antiestáticos:Reducir los fenómenos de descarga.
• Agentes antifoaming:Minimice la formación de espuma, manteniendo la pureza del aceite.
• Agentes antienvejecimiento:Inhibe la degradación del aceite causada por altas temperaturas u oxidación.

 

1.2.2 Características de rendimiento

Aislamiento eléctrico:

• El aceite de transformador sintético tiene un alto voltaje de descomposición y baja pérdida dieléctrica, proporcionando excelentes propiedades de aislamiento para garantizar una operación de equipo confiable.

Excelente estabilidad térmica:

• El aceite sintético mantiene sus propiedades físicas y químicas en entornos de alta temperatura, resistiendo la descomposición y la formación de depósitos.

Rendimiento de baja temperatura:

• Por lo general, tiene un punto de vertido bajo, lo que le permite fluir y operar normalmente en regiones frías, haciéndolo adecuado para condiciones climáticas extremas.

Resistencia a la oxidación:

• Debido a su estructura molecular uniforme y al papel de los aditivos, el aceite sintético es menos propenso a la oxidación, ofreciendo una vida útil más larga y reduciendo la frecuencia de los reemplazos de aceite.

Amigante ambiental:

• Los aceites sintéticos son más biodegradables, y algunos aceites a base de éster sintético se clasifican como aceites aislantes respetuosos con el medio ambiente.

Baja volatilidad:

• El aceite sintético tiene baja volatilidad, reduciendo la pérdida causada por la evaporación del aceite.

 

1.2.3 Ventajas en comparación con el aceite mineral

Característica	Aceite de transformador sintético	Aceite de transformador mineral
Estabilidad térmica	Excelente	Moderado
Aislamiento eléctrico	Más alto	Más bajo
Vida útil	Más extenso	Más corto
Amabilidad ambiental	Mejor, biodegradable	Promedio, no biodegradable
Rendimiento a baja temperatura	Superior, buena flujo de flujo	Pobre
Costo	Más alto	Más bajo

 

1.2.4 Indicadores de rendimiento

El aceite de transformador sintético debe cumplir con los estrictos estándares técnicos y los requisitos de rendimiento. A continuación se presentan los indicadores clave de rendimiento:

Indicador de rendimiento	Requisito o descripción específica
Voltaje de desglose	Mayor o igual a 70 kV (nuevo aceite)
Factor de disipación dieléctrica (DDF)	Menos de o igual a 0. 005 (a 90 grados)
Densidad (20 grados)	Menos de o igual a 0. 96 g\/cm³
Viscosidad cinemática (40 grados)	Menos de o igual a 10 CST
Punto de flash (taza abierta)	Mayor o igual a 250 grados
Punto de vista	Menos o igual a -40 grado
Estabilidad de oxidación	Menos de o igual a 0. 1 mg Koh\/G (aumento del valor ácido después de 144 horas)
Capacidad de calor específica	~ 2. 0 kj\/(kg · k)
Conductividad térmica	~0.13 W/(m·K)
Vida útil de la oxidación	Mayor o igual a 500 horas (en condiciones de prueba estándar)
Biodegradabilidad	>60% (más de 28 días, por estándar de la OCDE 301B)
Contenido de humedad	Menos de o igual a 35 ppm (nuevo aceite)
Azufre corrosivo	No corrosivo (que cumple con el estándar IEC 62535)

 

1.3 Aceite de transformador de aceite vegetal

El aceite de transformador de aceite vegetal, también conocido como aceite de transformador de éster natural o aceite aislante a base de plantas, es un aceite aislante ecológico desarrollado en los últimos años. Se deriva de aceites vegetales renovables y sirve como sustituto del aceite mineral tradicional en los transformadores. El aceite de transformador de aceite vegetal está hecho principalmente de aceites a base de plantas, como aceite de colza, aceite de soja, aceite de girasol o aceite de palma, que son modificados químicamente o tratados físicamente. Este tipo de aceite aislante tiene excelentes características ambientales y buena biodegradabilidad en condiciones de alta temperatura.

 

1.3.1 Propiedades y ventajas

Desempeño ambiental

• Fuente renovable: Los aceites vegetales son recursos renovables, reduciendo la dependencia de recursos fósiles limitados en comparación con el aceite mineral.
• Biodegradabilidad: La biodegradabilidad del aceite de transformador de aceite vegetal supera el 90%, lo que lo hace mucho menos dañino para el medio ambiente que los aceites minerales tradicionales.
• Baja toxicidad: El aceite vegetal no es tóxico y plantea un riesgo mínimo para la contaminación del agua y el suelo en caso de fuga.

Rendimiento térmico

• Punto de inflamación: El aceite vegetal tiene un mayor flash y punto de fuego en comparación con el aceite mineral (típicamente por encima de 300 grados), reduciendo el riesgo de fuego debido al sobrecalentamiento.
• Excelente conductividad térmica: Transfiere eficientemente el calor generado durante la operación del transformador, manteniendo la temperatura de funcionamiento del transformador.

Rendimiento eléctrico

• Propiedades aislantes superiores: El aceite vegetal tiene un alto voltaje de desglose, que satisface las necesidades de aislamiento de los transformadores.
• Absorción de humedad: En comparación con el aceite mineral, el aceite vegetal puede absorber más humedad, extendiendo así la vida útil del papel de aislamiento del transformador.
• Estabilidad química
• Resistencia a la oxidación: Después de la modificación apropiada, el aceite vegetal exhibe una mejor estabilidad oxidativa, prolongando su vida útil.
• Baja correos: El aceite vegetal tiene bajos efectos corrosivos en los metales y los materiales de aislamiento en los transformadores, reduciendo los costos de mantenimiento.

 

1.3.2 Especificaciones técnicas

Las especificaciones técnicas típicas del aceite de transformador de aceite vegetal (pueden variar ligeramente entre las marcas) son las siguientes:

Especificación	Valor típico
Punto de flash (taza cerrada)	>300 grados
Voltaje de descomposición (espacio de 2.5 mm)	>50kV
Biodegradabilidad	>90%
Contenido de agua	<100ppm
Densidad (20 grados)	{{0}}. 92–0.96 g\/cm³

 

1.3.3 Limitaciones y desafíos

A pesar de sus muchas ventajas, el aceite de transformador de aceite vegetal tiene algunas limitaciones:

Mayor costo: Los costos de materia prima y procesamiento del aceite vegetal son más altos, lo que lleva a un precio de mercado más alto en comparación con el aceite mineral.

Mal rendimiento de baja temperatura: El aceite vegetal tiene una fluidez más baja a bajas temperaturas, lo que requiere mejoras de formulación o la adición de depresores de punto de vertido para su uso en regiones más frías.

Estabilidad de oxidación: Si bien mejoró a través de la modificación, su estabilidad oxidativa sigue siendo menor que la del aceite mineral.

Aceptación técnica: Dado que el aceite mineral se ha utilizado ampliamente durante muchos años, tomará tiempo para que el aceite de transformador de aceite vegetal obtenga una aceptación más amplia.

 

1.4 Aceite de transformador de silicona

El aceite de transformador de silicona es un tipo especial de aceite aislante principalmente basado en silicona (siloxano). El aceite de silicona es un polímero sintético compuesto de compuestos de silicio, oxígeno e hidrocarburos, siendo el polidimetilsiloxano el tipo más común. Debido a sus propiedades químicas únicas y un rendimiento excepcional, el aceite de transformador de silicona es adecuado para transformadores, transformadores de instrumentos u otros equipos eléctricos en aplicaciones especiales.

 

1.4.1 Componentes principales del aceite de transformador de silicona

• Cadena molecular de siloxano: La fórmula química del aceite de silicona generalmente implica una estructura de cadena repetida de , ofreciendo alta estabilidad.
• Aditivos: Dependiendo de la aplicación, se pueden incluir antioxidantes, inhibidores de la corrosión y otros aditivos para mejorar el rendimiento.

 

1.4.2 Características de rendimiento clave

Altas propiedades de aislamiento

• El aceite de silicona exhibe una excelente resistencia dieléctrica, lo que lo convierte en un medio aislante ideal para transformadores.
• Su rendimiento de aislamiento permanece estable en condiciones de alto voltaje.

Resistencia excepcional de alta y baja temperatura

• El rango de temperatura de funcionamiento del aceite de transformador de silicona es típicamente de -50 grado a 200 grados, excediendo con creces el del aceite mineral.
• Mantiene una buena fluidez en entornos de baja temperatura, evitando los problemas de congelación.
• A altas temperaturas, demuestra una resistencia superior a la oxidación y degradación térmica.

Resistencia a la llama

• El aceite del transformador de silicona no es inflamable o resistente a la llama, con un alto punto de inflamación (típicamente por encima de 300 grados), que ofrece una excelente seguridad.
• Es particularmente adecuado para transformadores que requieren retraso de llama, como los de las áreas urbanas o las centrales nucleares.

Resistencia al envejecimiento

• El aceite de silicona es altamente resistente al calor y al oxígeno, lo que resulta en una degradación mínima con el tiempo y una vida útil más larga.
• Genera menos sustancias o depósitos ácidos, reduciendo la corrosión del equipo.

Amabilidad ambiental

• El aceite de silicona es bajo en toxicidad y tiene un impacto ambiental mínimo en caso de fuga, lo que hace que sea más fácil administrar y deshacerse.

Alta estabilidad química

• El aceite de silicona es químicamente inerte y resistente a las reacciones con agua, oxígeno o impurezas.
• Su rendimiento sigue siendo estable incluso en entornos húmedos, y es menos probable que emulsione.

 

 

 

Prevenir la degradación del petróleo:

• Buen sellado: Asegúrese de que el tanque de aceite del transformador y el sistema de circulación estén bien sellados para evitar la entrada de aire y humedad.
• Evite las altas temperaturas: Las altas temperaturas prolongadas aceleran la oxidación del aceite, por lo que mantén las temperaturas del aceite dentro de un rango razonable.

Filtración de aceite regular:

• Use el equipo de filtración para eliminar las impurezas, la humedad y los subproductos de oxidación (como el lodo) para mantener la limpieza del aceite.
• La frecuencia de la filtración de aceite depende del estado operativo del transformador, generalmente cada seis meses a un año.

Reposición o reemplazo:

• Si las pruebas indican una disminución significativa del rendimiento, considere reponer o reemplazar parte o la totalidad del aceite del transformador.
• El nuevo aceite debe desgasificarse, deshidratarse y purificarse antes de la adición para cumplir con los requisitos de aislamiento y enfriamiento.

Mantener los niveles de aceite:

• Verifique regularmente el nivel de aceite, especialmente con cambios estacionales o fluctuaciones de carga.

Evitar la contaminación:

• Evite introducir impurezas, polvo o humedad durante el mantenimiento.
• Use contenedores de almacenamiento y herramientas de transporte apropiadas.

 

 

 

1. Elija un buen sello de material

Mantenimiento del transformador y tratamiento de la fuga, debe elegir una alta resistencia a la temperatura, buenos sellos de resistencia al aceite. El material de sellado más utilizado en la industria del transformador nacional es el caucho de nitrilo, su resistencia al aceite depende principalmente del contenido de acrilonitrilo en el caucho de nitrilo, cuanto mayor sea el contenido de acrilonitrilo, mejor será la resistencia al aceite, mayor es la dureza, más difícil de deformación. En general, se debe seleccionar el caucho de nitrilo con dureza de Shaw entre 70 y 80. Al identificar la resistencia al aceite de la junta, generalmente es necesario hacer la prueba de envejecimiento de la junta y la prueba de compatibilidad con el aceite de transformador, remojarlo en el aceite caliente a 120 grados C durante 168 h, y luego medir la tasa de cambio de su peso, volumen y dureza, y seleccione las partes de sellado con poca deformación y en línea con el estándar.

 

2. Elija válvula de mariposa de alta calidad

Válvula de mariposa Elija la válvula de mariposa excéntrica de vacío ZF80. En comparación con la válvula de mariposa ordinaria, la válvula de mariposa excéntrica al vacío se ha mejorado considerablemente en la resistencia mecánica y el acabado superficial, y la mayor ventaja del producto es que el sello de doble capa se usa en la interfaz de la brida del transformador, para eliminar la fuga de aceite en la interfaz del transformador.

 

3. El uso de fugas de soldadura eléctrica

Para la porosidad, el orificio de arena dejado por la fundición del transformador, la soldadura, las juntas de soldadura, la soldadura, la grieta, se pueden usar para la soldadura.

El punto de fuga debe identificarse antes de conectar la soldadura. Si el punto de fuga es pequeño, el punto de fuga se puede matar directamente mediante soldadura eléctrica. Si el punto de fuga es grande, primero debe llenarse con cuerda de asbesto o relleno de metal, y luego surgir alrededor de él, y luego usar un electrodo pequeño y soldadura de arco rápido de alta corriente.

 

4. Estandarice el proceso de reemplazo de piezas de sellado

Para diferentes tipos y diferentes capacidades de transformadores, ya sea utilizando una conexión de brida o conexión roscada, el polvo y el óxido en la superficie de conexión deben retirarse antes de reemplazar los sellos. Después de limpiar los sellos, aplique sellador en ambos lados de los sellos (generalmente 609 sellador de líquido de polímero). Después de que el sellador se seca por un período de tiempo, el solvente se evapora. Asegure la brida y la conexión de tornillo.

 

5. Mejore el nivel del proceso de instalación, elimine la fuga causada por métodos de instalación inadecuados

Si la interfaz de brida es desigual o deformada y desalineada, corrija primero la interfaz. Si la desalineación es grave y no se puede corregir, corte la brida y suelde nuevamente. Asegúrese de que la interfaz sea paralela. Al instalar la compresión de la junta de sellado, es apropiada aproximadamente 1\/3 de su grosor.

 

6. Sellado rápido y tapón de pegamento de pegamento

Este método se puede utilizar para una pequeña fuga y una fuga de goteo del transformador, y se puede usar para conectar la fuga de la pared del tubo del radiador del transformador es delgada, y el punto de fuga no es adecuado para el enchufe de soldadura. Al usar la barra de enchufe para enchufar la fuga, es necesario eliminar completamente el aceite, el cuero de patente y el óxido en la parte de enchufación para que el metal muestre su color natural. Luego, ajuste el pegamento enchufado de acuerdo con la relación y conecte la parte de fuga hasta que no se filtre.