PARÁMETROS A CONSIDERAR EN EL MANTENIMIENTO PARA PREVISIÓN DEL TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Transcripción

1 Trabajos con Tensión y Seguridad en Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica y Mantenimiento sin Tensión de Instalaciones de Alta Tensión 14 al 17 de Septiembre de 2015, Buenos Aires Argentina. PARÁMETROS A CONSIDERAR EN EL MANTENIMIENTO PARA PREVISIÓN DEL TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA M. O. Oliveira H. E. Muñoz O. E. Perrone R. G. Aguilar E. Shmidt Centro de Estudios de Energía para el Desarrollo (CEED) Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Misiones UNaM, Argentina.

2 Contenido de la Presentación Introducción Índice DP (Degree of Polymerization) Modelo de predicción de Arrhenius-Dakin Correlación entre DP y furanos Modelos de estimación de DP Modelo Arrhenius-Dakin: Ventajas y desventajas Conclusiones y trabajo futuro.

3 Introducción: Objetivos VII Congreso Internacional CITTES Conocer el estado del arte sobre el modelo de Arrhenius- Dakin para predicción del TVU. Indagar sobre métodos de evaluación del factor DP (Métodos basados en DGA). Comparar los distintos modelos para estimación del DP.

4 Introducción VII Congreso Internacional CITTES Esfuerzos sobre el papel aislante del transformador: Esfuerzos electrodinámicos (cortocircuito, energización) Esfuerzos térmicos Ataque químico (ácidos) Operando a temperaturas entre 65 C y 95 C, se espera una vida de 20 a 35 años. Vida del transformador Vida del papel aislante

5 Índice DP (Degree of Polymerization) Las fibras de celulosa están compuestas por cadenas polimérica, la cantidad de monómeros por cadena se conoce como grado de polimerización DP. La degradación del papel básicamente es la rotura de las cadenas poliméricas o despolimerización. El DP por estar relacionado con la resistencia mecánica del papel es un indicador de la degradación del mismo.

6 Modelo de Arrhenius-Dakin

7 Modelo de Arrhenius-Dakin El parámetro A representa la velocidad de degradación del papel en función del medio químico de trabajo.

8 Estimación de vida [años] VII Congreso Internacional CITTES Modelo de Arrhenius-Dakin 120 Estimación de vida útil modelo A-D T [ºC]

9 Correlación DP Furanos Correlación DP-Contenido de Furanos Correlación DP- Contenido CO+CO2 Los compuestos furánicos disueltos en el aceite aislante son producto de la degradación del papel aislante. Se determinan mediante Cromatografía Líquida de Alta Eficacia (HPLC). o Furfurol (FOL) o 2-Fuerfural (2-FAL) o 2-acetil-furano (AF) o 5-metil-2-furfural (MF) o 5-hidroximetil-2-furfural (HMF)

10 Correlación DP 2FAL VII Congreso Internacional CITTES DP Chendong 1,51 log 2FAL 10 para DP 0, DP De Pablo 7100 para 150 DP 600 2FAL 8,88 19 DPHeisler-Banzer 325. log 10(2 FAL) para100 DP DP Vuarchex 2, 6 log 2FAL 10 0, 0049 DP Burton 2,5 log 2FAL 10 0,005

11 Correlación DP 2FAL VII Congreso Internacional CITTES

12 Modelo Arrhenius-Dakin: Ventajas y desventajas Ventajas La medición del DP es relativamente fácil de hacer. EL valor del DP puede relacionarse empíricamente con el estado de la aislación. Desventajas Se asume que la fatiga eléctrica, mecánica y ambiental no tienen impacto significativo sobra la aislación. El modelo se basa en una reacción química denominada reacción principal. Requiere conocer el DPo. Se considera un estado térmico estacionario (la tamperatura varia con la carga).

13 Conclusiones VII Congreso Internacional CITTES Gran desarrollo en correlación DP-Furanos. Método no invasivo (solo una muestra de aceite). 2FAL es el indicador predilecto por ser un producto de la degradación del papel, además es el que se presenta en mayores cantidades y por lo tanto es más fácil su detección. Gran dispersión entre modelos de DP=f(2FAL). Sin embargo se muestran como parámetros importantes para diagnóstico. Es importante controlar la temperatura del aislamiento del transformador. Es importante combinar este análisis con otros métodos de diagnóstico para poder conocer mejor el estado del transformador.

14 Trabajos futuros VII Congreso Internacional CITTES Desarrollar una herramienta de PVU basada en un análisis integral (2FAL, DGA, FRA, descargas parciales etc.) Considerar más parámetros en la degradación del papel (acidez, perfil de carga, perfil de temperaturas) y proponer otro modelo de correlación DP-2FAL.

15 Trabajos con Tensión y Seguridad en Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica y Mantenimiento sin Tensión de Instalaciones de Alta Tensión. Fin de la Presentación GRACIAS POR SU ATENCIÓN