Análisis y Ensayos de Laboratorio

Los ensayos y/o análisis de laboratorio, permiten evaluar la condición del sistema de aislamiento y operación de los equipos en línea, sin interferir con la operación y/o los procesos.

Los resultados permiten tomar decisiones oportunas, optimizar los costos de mantenimiento y el tiempo.

Servicios Especializados en Mantenimiento y Calidad ed la Energía, S.A. de C.V., SEMCE provee los siguientes análisis y/o ensayos:

• Ensayos físico-químicos del aceite dieléctrico de los transformadores.
• Cromatografía para detección de gases combustibles disueltos en el aceite.
  
• Análisis de furanos.

Ensayos Físico-Químicos

Tener la certidumbre de la condición en la que está el sistema de aislamiento de un transformador, es posible a través de la realización de ensayos físico-químicos.

SEMCE como proveedor de ensayos físico-químicos ofrece:

• Número de neutralización o acidez ASTM D 974.
• Tensión interfacial ASTM D 971.
• Gravedad específica ASTM D 1298.
• Color ASTM D 1500.
• Aspecto visual ASTM D 1524.
• Factor de potencia ASTM D 924.
• Sedimentos ASTM D 1698.

Durante la operación de un transformador sumergido en aceite, muchos fenómenos físicos, químicos y mecánicos que provocan el decaimiento de las capacidades dieléctricas del sistema de aislamiento, que hasta cierto punto y/o límite es normal. Lo que no es normal, es que este proceso se vea acelerado por alguna anomalía, razón por la cual hay que estar monitoreando la condición del sistema, y/o vigilando su proceso de deterioro. Los factores asociados a este proceso son: la energía térmica que se produce por la operación misma del equipo, más la omnipresencia de oxígeno y otros agentes. A éstos se suman las condiciones ambientales adversas, los mantenimientos inadecuados, etcétera.

Si se permite que la condición del sistema de aislamiento del transformador se deteriore, su operación ya no será confiable, porqué está bajo riesgo.

Cromatografía de Gases

Los resultados de una cromatografía para la detección de gases combustibles pueden indicarnos si un transformador está operando en forma confiable, si está siendo sobrecargado, o si en su interior existe alguna anomalía térmica incipiente o en proceso.

El aceite dieléctrico en el que se encuentra sumergido un transformador, está formado por cadenas de hidrocarburos. Átomos de carbono e hidrógeno unidos por valencias simples, también conocidos como hidrocarburos alifáticos, parafinas o alcanos.

Al estar en contacto directo con el trasformador, los hidrocarburos son afectados por la energía térmica que éste produce. Esta energía térmica provocará la ruptura de las ligaduras de las moléculas de hidrocarburos. El resultado de esta reacción será la formación de fragmentos inestables en forma de iones o radicales que se “recombinarán entre sí” para formar otras moléculas diferentes.

Cuando en el interior de un transformador existe alguna anomalía, ésta va a producir niveles de energía térmica superiores a los de una operación normal. Conforme se intensifique esta fuente de energía, se irá favoreciendo la ruptura y formación de enlaces cada vez más fuertes entre las moléculas, dando paso a la creación de gases más complejos, de la familia de los alquenos, o de los alquinos.

La presencia considerable¹ de un gas como el acetileno, es evidencia inequívoca de la formación y/o existencia de un arqueo de alta energía en el interior de un transformador.

Ya que para generar una molécula de acetileno se requiere de una fuente de energía de 960 kJ/mol ó más de 800 grados centígrados².

¹ La interpretación y/o diagnóstico de los resultados de una cromatografía de gases debe hacerse por personal capacitado, que además cuente con la experiencia para hacerlo, ya que hay varios criterios y/o consideraciones que deben tomarse en cuenta. ² En ocasiones la formación de este gas se empieza a dar a temperaturas menores.

Análisis de Furanos

Cuando la celulosa del sistema de aislamiento sólido se rompe en estructuras más pequeñas, se forman unos compuestos químicos conocidos como furanos. Mediante la determinación del tipo, y cantidad de furanos presentes en el aceite, se puede inferir el grado de polimerización de la celulosa, y con esto determinar su condición.

Con estos resultados también es posible detectar condiciones anormales de operación, e incluso, confirmar diagnósticos de cromatografías de gases realizadas a ese mismo aceite (transformador).

Los equipos más susceptibles de sufrir daños a consecuencia de las corrientes armónicas son: transformadores, generadores, motores, equipo de cómputo, equipo de electrónica de potencia, capacitores, etcétera.