- Sobre el envejecimiento del papel:
Son
muchos los estudios publicados que demuestran que el papel celulósico se comporta
mejor cuando envejece en éster natural que cuando lo hace en aceite mineral. Pero también es cierto que hay
científicos que creen (entre ellos A. de Pablos) que la interpretación de esos estudios no es
correcta. Cuando se envejece papel en éster
natural, el primer paso es una reacción, denominada en química de "trans-esterificación", que lo que
hace es que un ácido graso del éster se intercambia con un grupo hidroxilo de la glucosa
(azúcar que forma la cadena de celulosa) (véase L. Yanget al., IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 18,
692-700, 2011), para formar un nuevo éster.
El problema es que, como A. de Pablos puso de manifiesto durante la Sesión General de CIGRE de 2012, este
nuevo éster tiene un peso molecular muy elevado y probablemente no sea soluble del todo en cuprietilendiamina, que es el
disolvente utilizado para medir el
grado de polimerización del papel envejecido. Esto puede hacer que la viscosidad del papel envejecido en éster
natural presente un grado de polimerización
aparentemente superior al papel envejecido en aceite mineral.
- Sobre la gelificación del éster vegetal:
La
aplicación de los aceites vegetales, más correctamente denominados
"ésteres naturales", como aislantes en transformadores presentan varios problemas, el principal es que no pueden emplearse
en equipos con respiración abierta a la atmósfera
porque el enlace éster no soporta el envejecimiento. Gelifica. Por ello, solo debería utilizarse en
transformadores sellados que eviten el contacto del éster con el aire, bien por medio de cubas
herméticamente cerradas o por colchones de caucho elásticos en los depósitos
conservadores.
- Sobre la viscosidad:
Otro
problema es que la viscosidad del éster natural es muy superior a la de los
aceites minerales (35-45 mm2/s
los ésteres frente a 9 ó 10 mm2/s los aceites minerales), por lo que no es recomendable, aunque está
publicado por fabricantes de ésteres naturales,
sustituir el aceite mineral por un éster natural porque habría graves problemas de refrigeración (véase,
por ejemplo, R. Ahuja R. M. Del Vecchio, Coloquio CIGRE, Brujas 2007 o D. Juárez et al., IEEE RVP-AI,
Acapulco 2009). Un transformador diseñado
para contener aceite mineral sólo debe usarse con aceite mineral a no ser que se aumenten los radiadores o el número
ventiladores.
- Sobre los límites permitidos para las concentraciones de gases:
Los ésteres
naturales, al ser productos naturales, pueden tener muy diferentes
composiciones químicas. Desde el punto de vista de los gases que producen,
Michel Duval ha estudiado dos de ellos, el Biotemp de ABB y el Envirotemp FR3
de Cooper, y obtiene dos triángulos, parecidos, pero diferentes. El problema es
que, en la actualidad, hay muchos ésteres comerciales diferentes fabricados en
diferentes países, por ejemplo:
- Midel eN en Inglaterra
- FRDBio en Argentina
- Ambiant en Brasil
- Neugen 1540 en Australia
- VD-100 en México
- EMCO en India
- Bioelectra en España
Cada uno de
ellos puede dar una concentración relativa de gases diferente.
Lo que sí es
seguro, porque hay motivos de química cuántica para ello, es que todos van a
producir grandes cantidades de etano como stray gassing.
Por lo que se
piensa que debería ser tarea del fabricante del éster natural el que debería proporcionar
una guía con los coeficientes de Ostwald de su producto y los gases que produce
según cada tipo de defecto. Lo cual a día de hoy parece una utopía.
En
2009 M. Duval propone nuevas versiones de su triángulo clásico utilizando
triángulo de Duval 1 para
aceite mineral, triángulo 2 para cambiadores de toma en carga, triángulo 3 para aceites no minerales
(esteres naturales o sintéticos) y finalmente los triángulos 4 y 5 para averías de baja temperatura donde la
dispersión de dispersión de aceites
puede interferir con el diagnostico.
Por
lo tanto, M. Duval obtiene los límites en las zonas del triángulo Duval 3 para aceites no minerales que son los
mismos que los del triángulo de Duval 1, a excepción de los límites (en C2H4%) entre D1/D2, T1/T2 y T2/T3.
Los
límites para el FR3 son:
D1/D2 = 25, T1/T2 =
43, T2/T3 = 63
Los
límites para el Bio Temp son:
D1/D2 = 20, T1/T2 =
52, T2/T3 = (82),
siendo
este último entre paréntesis obtenido por extrapolación, por lo que es necesario verificar.
En
2013, M. Duval propone para el diagnóstico utilizar cuatro gases combustibles (hidrogeno, acetileno, etileno y
metano) generados por averías internas en transformadores
y analizar el porcentaje relativo de estos gases en función de los seis tipos de averías (PD, D1, D2, T1, T2 y
T3); esto mediante dos técnicas: una consiste en distinguir entre averías basadas en el porcentaje
relativo de esos cuatro gases, y la otra,
en el uso de combinaciones del porcentaje relativo de dos de los cuatro gases.
Al
parecer, actualmente, estas técnicas son las que tienen una precisión del 95 y
96% respectivamente en comparación con
otras técnicas y pueden realizar un análisis detallado
de los seis tipos de averías internas (PD, D1, D2, T1, T2 y T3) definidos en la norma IEC 60599.
POST EN PDF EN LA SIGUIENTE URL:
POSTS RELACIONADOS:
Ventajas e inconvenientes de los aceites vegetales como dieléctrico y refrigerante de Transformadores
Consideraciones sobre los Aceites de origen vegetal en Transformadores
No hay comentarios:
Publicar un comentario