1.1.-procedimiento termofiltrado-5.0-

MACRONIVEL S.A./INSELECTRIC “INGENIERIA DE SISTEMAS ELECTRICOS”

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Departamento: ELÉCTRICO - POTENCIA

Documento: Proceso de filtrado de aceite dieléctrico para transformadores de potencia.

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Contenido

1. OBJETIVO.....................................................................................

2. ALCANCE.....................................................................................

3. DEFINICIONES..............................................................................

4. RESPONSABILIDADES...................................................................

5. PROCEDIMIENTO.........................................................................

6. CONCLUCIONES...........................................................................

7. RECOMENDACIONES....................................................................

8. MATERIALES Y HERRAMIENTAS…………………………………………….

9. REFERENCIAS…………………………………………………………………………

10. SSA…………………………………………………………………………………….…

1. OBJETIVO





Mantener al aceite aislante del transformador en condiciones adecuadas de acuerdo a las especificaciones establecidas.

2. ALCANCE

El proceso del filtrado se hace a todo tipo de transformadores que contengan aceite aislante ya sea parafínico o nafténico. Es decir, transformadores de pequeña, mediana y alta capacidad que podrán ser cualquier marca y de cualquier tensión.

El alcance de las maniobras realizadas se remite a las siguientes tareas:

Calentamiento al aceite (eliminándose humedad contenida, así mismo provocando su dilatación).

Purificación mecánica a base de fuerza centrífuga (efectuará la separación de sólido-liquido -partículas de suspensión sedimentos etc.- y el más importante líquido-líquido).

Proceso de filtración. Proceso de alto vacío En este se almacenan gases, burbujas, des

aireación, rompimiento de tensión superficial y deshidratación del aceite.3. Definiciones.

Parafínico(lubricante).- De la parafina o relativo a esta sustancia química: compuesto parafinico.

Nafténico(lubricante).- Un tipo de líquido del petróleo derivado del petróleo crudo nafténico, conteniendo una alta proporción de anillos cerrados del grupo metileno.

Des aireación.- consiste en romper las burbujas de aire o gas ocluido que se han formado en cualquier tipo de líquido o pasta, mediante vacío.

4. Responsabilidades.





La contratista es responsable por la ejecución y cumplimiento de todo lo descrito en este procedimiento.

5. ProcedimientoDurante la aplicación del vacío se realizarán los preparativos para el llenado de aceite.El aceite que va a ser inducido en la cuba debe tener un contenido de gas de ≤1% en volumen de lo contrario se podrían formar burbujas en el aceite durante el llenado bajo vacío.Llenar desde arriba por la válvula de secado y desgasificación. Ajustar la velocidad de llenado de manera que se mantenga el vacío de la cuba (ver tabla

4.1).

Temperatura del aceite. >5

0°C<70°C.

Contenido del gas en el aceite. <1%vol.

Tabla 4.1. Rango de valores para mantener el vacío dentro de la cuba del transformador.

El vacío debe mantenerse, no se puede interrumpir, de lo contrario el proceso debe empezar nuevamente desde el principio.

Para transformadores nuevos que van a ser llenados por primera vez, NO se acepta llenar el aceite de canecas directamente al tanque del transformador. Para todos los casos se recomienda usar un tanque auxiliar limpio, seco y que haya sido utilizado únicamente para tratar aceite nuevo de transformador. La capacidad del tanque auxiliar debe ser de al menos la mitad del volumen de aceite de transformador a llenar. El tanque auxiliar (ver figura 4.1) debe ser inspeccionado y de ser necesario se realizará limpieza con alcohol, antes de meter aceite transportado en canecas.





Figura 4.1. Tanque auxiliar.

Las pruebas dieléctricas al aceite se realizan sacando una muestra del tanque auxiliar. De ser necesario se secará el aceite mediante el equipo de tratamiento de aceite y se tomarán nuevas muestras (ver figura 4.2).

Figura 4.2. Modelos de máquinas de termo filtrado.

En caso que el aceite sea suministrado en un camión cisterna, se debe tener en cuenta que el recubrimiento interior del camión, si está presente, es sensible a la temperatura. Si el aceite debe ser des gasificado y secado en el camión la temperatura del aceite no debe ser mayor a 50°C.Cuando el aceite cumple con las exigencias y el tiempo de aplicación de vacío ha terminado, el aceite es llevado del tanque auxiliar o del camión cisterna, a través del equipo de tratamiento de aceite al tanque principal.

La velocidad de llenado se ajustará de manera que se mantenga en vacío en la cuba del transformador. La temperatura del aceite debe ser >50°C<70°C.Para vigilar la velocidad de llenado se debe utilizar un manovacuómetro (-1 bar +15psi) colocado en la válvula de entrada del aceite. La presión recomendada en la entrada de aceite.





El aceite dieléctrico del transformador se introduce en el des gasificador por medio de una baja presión creada, ya sea por una bomba de entrada o una bomba de vacío o una combinación de ambos. El aceite se calienta para reducir su viscosidad y permitir que fluya a través del resto del sistema a una menor presión. Un filtro magnético normalmente elimina partículas gruesas antes de la fase de calentamiento. Después de calentarse, el aceite es bombeado a través de un filtro para eliminar las partículas mayores a 20 micras. Esto es la primera etapa necesaria para eliminar los sólidos de la contaminación.

El aceite filtrado se alimenta en una cámara de vacío en la que, debido a la reducción de presión sobre el líquido, el agua se disuelve vaporizada. La presión reducida también facilita la eliminación de los gases arrastrados en el aceite. Estos son evacuados a través de la bomba de vacío de escape.

Después de pasar por el filtro, el aceite es pulverizado en caliente en una cámara de alto vacío en donde se le retira la humedad y se le des gasifica. Una vez que el aceite dieléctrico abandona la sección de relleno, se recoge en la parte inferior de la columna, desde donde se aspira mediante una bomba de impulsión de aceite auto cebante para ser devuelto al transformador.

Proceso de vacío.“El proceso de vacío se realizara con el transformador completamente

ensamblado”.El vacío sirve para extraer la humedad que pudiera haber entrado a los aislamientos de la parte activa durante los trabajos de montaje o funcionamiento del transformador, por ello es importante utilizar una bomba de vacío (ver figura 4.3) con la capacidad adecuada para lograr un valor residual <1mbar, así como también realizar el proceso con los tiempos mínimos indicados en el manual de servicio para garantizar las condiciones óptimas de funcionamiento del equipo cuando entre en servicio.





Figura 4.3. Bomba de vacío.El tiempo se controlará a partir del momento en que se obtenga la presión residual <1mbar y se realizará un registro anotando la presión residual cada hora, con tal fin se utilizará un vacuómetro de precisión con la escala adecuada (ver figura 4.4), instalado lo más retirado posible de la toma de la bomba de vacío y ubicado directamente en el transformador.

Figura 4.4. Vacuómetro de precisión con escala.

Para los procesos de vacío nocturnos una persona capacitada vigilará y controlará el proceso, evitando entrada de aire húmedo, por ejemplo, en caso de interrupción del suministro eléctrico, se preverá una válvula de cierre rápido 100% hermética para tal fin.

En caso de no alcanzar la presión residual, se debe hacer un ajuste y apriete en busca de fugas en las partes del transformador ensambladas en sitio, verificar la capacidad del vacío de la bomba y si es necesario esta última deberá ser reemplazada por una de mayor capacidad.

Ciertos transformadores vienen incluidos con válvulas que hacen de by-pass en las tuberías que interconectan el espacio para la expansión del aceite del transformador y el del conmutador bajo carga (cuando aplica al suministro), localizadas sobre el tanque de expansión, se debe verificar que se encuentren





abiertas durante el proceso de vacío para evitar daños en los sellos del conmutador e incluso su destrucción.Para tanques de expansión con compensador hidráulico (bolsa de neopreno) se verificará que la válvula que hace de by-pass entre su parte interna y externa esté abierta durante el proceso de vacío.

Los radiadores (ver figura 4.5) así como el tanque de expansión (ver figura 4.6) son generalmente resistentes al vacío en ciertos transformadores; se deberán verificar esta información en la placa de características y/o manual de servicio.

Figura 4.5 Radiadores de transformador. Figura 4.6 tanque de expansión.

Los recursos mínimos y necesarios para el proceso de vacío: Vacuómetro de precisión y Bomba de vacío. Válvula de cierre rápido, para evitar entrada de humedad al

transformador en caso de un corte de energía. Mangueras en perfecto estado y resistentes a pleno vacío. Operador/Responsable para vigilancia del proceso incluso durante las

horas nocturnas (24 horas). Es recomendable que se lleve un registro de cada hora de los datos de presión medidos en el transformador.

Los equipos necesarios mínimos para el tratamiento de aceite son:

Kit de pruebas PCB´S portátil método proyección para PCB (Bifenilos Policlorados) en aceite de transformador.

Planta de tratamiento de aceite. Se controlara que la cámara de vacío alcance valores inferiores de 1mbar y que las resistencias de calentamiento del aceite trabajen adecuadamente así como todos los accesorios de control.





Tanque auxiliar. Mangueras en perfecto estado que no suelten partículas; como los tubos,

acoples y bridas necesarios para hacer una conexión delas válvulas del transformador.

Manovacuómetro para aceite colocado en la entrada de aceite del transformador, para controlar la velocidad de entrada del aceite durante el llenado bajo vacío.

Equipo para controlar la rigidez dieléctrica del aceite dentro del transformador, antes de comenzar el proceso, durante y al final.

Operadores capacitados para el manejo de la planta de tratamiento de aceite y los equipos asociados (en turnos diurno y nocturno cuando se requiera).

Llenado de aceite bajo vacío.

Para hacer el llenado de aceite dieléctrico al transformador se debe cumplir los siguientes parámetros:

El transformador ha cumplido los tiempos mínimos de vacío con <1mbar de presión residual.

El aceite tiene una rigidez dieléctrica de (ver tabla 4.2):

Tabla 4.2.Valores mínimos de rigidez dieléctrica para aceite aislante nuevo, antes de energizar el transformador. IEEE.STD-C57.106-2006.

El aceite tiene una temperatura entre 50°C (122°F) y70°C (158°F).





El llenado del transformador se realizará bajo vacío, se llenará a través de la toma de recirculación de aceite superior ubicada en el tanque y la velocidad de entrada del aceite se ajustará de manera que se mantenga el vacío dentro del transformador, controlando la temperatura del aceite requerida.

El vacío debe mantenerse durante al menos 2 horas cuando se termine el llenado de aceite, en cualquier caso el vacío debe ser roto solamente cuando la parte activa haya sido completamente cubierta con aceite.

Reposo y purga

El reposo consiste en un período de espera posterior al llenado de aceite del transformador y tiene como finalidad permitir la impregnación del aceite en el aislamiento antes de aplicar alto voltaje en el transformador. El tiempo mínimo de reposo para cada caso se determina según las instrucciones de llenado de aceite del manual de servicio. Concluido el tiempo de reposo se debe purgar el transformador, extrayendo el aire por los dispositivos que tiene el transformador para tal fin, empezando de abajo hacia arriba (radiadores, tapas y manholes sobre esta, domos, tuberías, pasa tapas tipo capacitivo y tanque de expansión). Purgar el tanque de expansión en caso de ser necesario.

Reemplazo de la carga de aceite.

Si la carga de aceite debe renovarse, se debe calentar el transformador en primer momento; después de extraer el aceite de servicio se deja escurrir la parte activa, bajo vacío, por 24 horas. A continuación se extrae el resto del aceite de servicio, y se enjuaga, dependiendo del tamaño del transformador, con 0,5 hasta 1 m de aceite nuevo seco y caliente, después de que el aceite de enjuagado también se haya absorbido se pone el transformador bajo vacío:

En transformadores con Um hasta 170 kV, por lo menos 24 horas. En transformadores con Um mayor de 170 kV por lo menos 48 horas.

Debiéndose tratar de alcanzar un vacío de 1 mbar.





Luego se extraerá el aceite nuevo puesto a disposición pasando por el equipo de secado y des gasificado de aceite, al interior del tanque.

Se puede prescindir de una circulación de aceite, si no es necesario secar el transformador.

6. CONCLUSIONES Para transformadores nuevos, se deben llenar con el aceite que fue

suministrado por la fábrica o aceite nuevo comprado en sitio. Para transformadores y cambiadores bajo carga se usa por regla general

aceite para transformadores a base de aceite mineral como liquido aislante y refrigerante.

7. RECOMENDACIONES.

El mantenimiento preventivo de los aceites aislantes debe incluir el Análisis del Aceite, mediante pruebas que permitan conocer el estado funcional del mismo, que evite Fallos inesperadas de los Transformadores, con las consiguientes consecuencias económicas y de calidad en el servicio de suministro eléctrico.

Se recomienda tomar muestras de aceite en cada año o antes de una revisión mayor planificada.

Si se presenta la necesidad de rellenar aceite en transformadores que se encuentran en servicio, por ejemplo después de bajar el nivel de aceite debido a la frecuente tomas de muestras, es importante conocer qué tipo de aceite contiene el transformador (inhibido o no inhibido) para realizar el rellenado del tanque.

Se recomienda que el tratamiento de aceite se efectué por lo menos una vez al año, y si le medio ambiente resulta muy contaminado dos veces al años.

Los aceites aislantes a base de aceite mineral no deben mezclarse con líquidos aislantes sintéticos (sobre la base de los PCB –bifenilos poli clorados-, siliconas y esteres líquidos).

Realizar un reemplazo periódico de los filtros de entrada y salida de la máquina de termo filtrado.





8. MATERIALES Y HERRAMIENTAS

Kit de herramientas de mano básico. Termo higrómetro. Accesorios de equipos. Máquina de termo filtrado. Tanque auxiliar de 2500 lts o más. Filtro de silica para tanque auxiliar. Tanque con nitrógeno de 10 mts3. Alcohol industrial. Telas absorbentes. Kit de pruebas cualitativas PCB´s pórtatil.

9. REFERENCIAS:a. Proyectos similares realizados.b. Manuales de equipos.c. Manuales de montaje de transformadores de potencia.d. IEEE-C57-106-2006.e. Prueba de PCB´s I-RI-001.

10. SSA

La correcta ejecución de las actividades relacionadas con este procedimiento debe ser seguida por el personal de trabajo de acuerdo con el “reglamento de seguridad y salud en el trabajo –MACRONIVEL S.A./INSELECTRIC-.


1.1.-procedimiento termofiltrado-5.0-

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