lunes, 6 de julio de 2015

Consideraciones sobre los Aceites de origen vegetal en Transformadores





En la actualidad, las empresas del sector están viendo los aceites de origen vegetal como un posible sustituto para el tradicionalmente empleado aceite mineral.

Desde el punto de vista estructural, los ésteres naturales y los aceites minerales son diferentes. Ambos poseen fortalezas y debilidades cuando se usan como aislantes y refrigerantes en transformadores. Los primeros aparecen como un fluido alterno a los aceites minerales y muestran como principal credencial el provenir de fuentes renovables y ser biodegradables. Estas dos características catalogan a estos fluidos como materiales amigables con el medioambiente.

Desde algunas ópticas, la condición de renovable puede ser contraproducente, puesto que se dejaría de cultivar específicamente con el propósito de alimentar seres vivos para empezar a pensar en cultivar para producir materiales para las industrias. 

Este último aspecto podría convertirse en un problema si no se toman las acciones adecuadas. La preocupación al respecto pierde interés si se hace un planteamiento a futuro de las demandas necesarias para cubrir ambas necesidades. 

Se destacan dentro de las propiedades de los ésteres naturales sus puntos de combustión e inflamación. Estos, comparados con los de los aceites minerales, son elevados. Lo anterior ubica a estos fluidos como seguros y les da la particularidad de tener una mayor seguridad contra incendios y ello permite, en principio, que transformadores sumergidos en aceites de origen vegetal puedan ser instalados sin riesgos en sitios en los que normalmente no se concibe para el aceite mineral. Adicionalmente, con su uso se eliminarían algunas obras civiles (fosos colectores, extinción automática de incendios...).

Un aspecto importante por considerar son las altas viscosidades propias de los ésteres naturales. Estas suelen triplicar el valor característico de los aceites minerales. Una mayor viscosidad puede en un momento determinado limitar las propiedades de refrigerante del fluido dieléctrico y hacer que se alcancen mayores temperaturas dentro del transformador. Es posible que el resultado final sea una disminución de la vida útil. 

Para compensar posibles incrementos de temperatura, puede llegar a ser necesario incrementar radiadores o ventiladores. Los resultados de los estudios muestran temperaturas internas superiores al interior de los transformadores inmersos en aceite vegetal. Sin embargo, las elevaciones de temperatura alcanzadas no superan los límites establecidos por las normas.

La literatura técnica expresa la necesidad de considerar diseños particulares para los transformadores inmersos en aceite de origen vegetal. Resultados de estudios muestran que al conservar los mismos diseños, las distribuciones de campo eléctrico son diferentes entre las partes activas que conforman los transformadores (papel-aceite). Para el caso de transformadores con aceite vegetal, los esfuerzos eléctricos tanto en el papel como en el aceite se equilibran, dada una mayor similitud en las constantes dieléctricas de ambos materiales. 

Respecto a la preservación del papel, los ésteres naturales muestran grandes ventajas al mantenerlo más seco, gracias a su propiedad intrínseca de ser altamente higroscópico. Lo anterior disminuye la degradación del papel y no interfiere en las propiedades del aceite como dieléctrico, puesto que su rigidez dieléctrica es buena incluso en presencia de humedad. Deben tenerse cuidados especiales con la interacción del aceite con el oxígeno pues este último disminuye en gran medida sus propiedades como dieléctrico. Es aconsejable mantener sistemas bien herméticos (transformadores herméticos de llenado integral o con membrana de caucho en el depósito conservador).

Es necesario profundizar en el estudio para caracterizar los gases presentes en los ésteres naturales en los momentos de fallos para formar una base del conocimiento que ayude a la toma de decisiones.

Una vez los ésteres naturales cumplen su ciclo de vida como dieléctricos, pueden ser convertidos con relativa facilidad en productos alternos como biodiesel y jabón.


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