INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS, EN ENSAYOS FÍSICO-QUÍMICOS DEL ACEITE DIELÉCTRICO

INTRODUCCIÓN. La concentración de los gases disueltos en aceite aislantes se expresa en partes por millón (ppm), volumen/volumen de aceite, medidas a una temperatura de 23 °C para determinar esta concentración se emplea la siguiente fórmula.

 

Donde

ppmi Concentración en partes por millón del componente (i)

Ni Constante para el componente (i) VR Volumen de gases extraídos Ri Respuesta del componente i en la muestra Rp Respuesta del componente (i) en el patrón

La constante Ni se calcula así.

Ni Constante para el componente (i) Ci Concentración del gas (i) en el gas patrón, en

porcentaje Vc Volumen de la cámara de desgasificación Ki Coeficiente de solubilidad del componente (i) Va Volumen de la muestra de aceite utilizada

Conversión en ppm

• Además de la concentración de cada gas, se calcula también la concentración total de los gases disueltos, así como la de los gases combustibles.

• El valor de respuesta del componente, se obtiene del cromatograma por la medida del pico correspondiente. Se puede utilizar la medida de la altura del pico, si bien el área integrada es un indicador más preciso.

MÉTODOS DE DIAGNÓSTICOUna vez obtenidas las concentraciones a través de la

cromatografía de gases pueden usar técnicas para diagnosticar la condición del transformador:

− Gases Claves. − Gráfica de Dörnenburg. − Triángulo de Duval. − Método nomográfico. − Patrones de diagnóstico a través del análisis de gases

disueltos. − Relación entre gases de R.R. Rogers. Existen dos maneras de representar los resultados de la

cromatografía de gases: a partir de las concentraciones individuales de cada gas y por las relaciones entre gases.

TRIANGULO DE DUVAL

Este método fue desarrollado por Michel Duval de Hydro Québec en los años 60 con

una base de datos muy amplia, y es de los más utilizados en la actualidad debido a su precisión.

• Uno de los diagnósticos más acertados para calificar la naturaleza y severidad de una falla interna en un transformador es el triángulo de Duval que considera tres gases característicos de las fallas más críticas que se pueden presentar en un transformador inmerso en aceite mineral aislante fundamentado en bases de datos muy amplias, y últimamente se está utilizando mucho, y ha probado ser muy preciso con un alto reconocimiento por la comunidad científica.

• Los gases que considera Duval son: Metano (CH4) como gas característico clave indicativo de efecto corona o descargas parciales, Etileno (C2H4) indicativo de punto caliente, y Acetileno (C2H2) gas característico de la presencia de arco interno.

http://3.bp.blogspot.com/_u4OU-HHA6c4/SaNa-1-GOhI/AAAAAAAAAHM/6NwCRZOqxwQ/s1600-h/Dibujo.bmp

Cómo funciona:PD: Descargas parciales.D1: Descargas de baja energíaD2: Descargas de Alta energíaT1: Fallas térmicas <300°CT2: Fallas térmicas 300°CT3: Fallas térmicas >700°C.

Las coordenadas y límites de las zonas de falla tanto de descargas como de fallas térmicas se indican en el triángulo. La zona DT corresponde a la zona donde se superponen las térmicas y eléctricas.

Las coordenadas del triángulo correspondientes a los resultados del ADGD, en ppm pueden calcularse como sigue:

Son muchos los casos en los que utilizando este eficiente método se ha logrado evitar fallas catastróficas de unidades con fallas internas en progreso.

Si se disponen de varios ensayos en un mismo transformador en distintas épocas y se grafican todos los puntos en el triángulo de Duval, es posible ver cómo la falla detectada va evolucionando. Esta técnica requiere de mucha experiencia adquirida a través de varios ensayos en un mismo transformador y en transformadores distintos.