Unidad de deshidratación de aceite de transformador
La unidad de deshidratación de aceite de transformador está diseñada para abordar uno de los desafíos más complejos en ingeniería eléctrica: la presencia de agua en el aceite de transformador en múltiples formas asociadas. Investigaciones modernas muestran que, en los equipos eléctricos llenos de aceite, el agua puede existir en cuatro estados principales: disuelta molecularmente, ligada, emulsionada y superficial (en capas). Estos estados no son estáticos: se transforman continuamente entre sí, dependiendo de la temperatura, la intensidad del campo eléctrico y la composición química del aceite.
Por ejemplo, el agua disuelta y el agua ligada se encuentran en un equilibrio dinámico constante; un aumento de la temperatura debilita los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua y los componentes del aceite, lo que conduce a un mayor contenido de agua disuelta, mientras que el enfriamiento refuerza esos enlaces, aumentando el contenido de agua ligada. Sin embargo, este proceso no es instantáneo: calentar el aceite de transformador de 25 °C (77 °F) a 65 °C (149 °F) puede tardar de 15 a 20 días en alcanzar el equilibrio, mientras que enfriarlo nuevamente a 25 °C (77 °F) puede requerir de 30 a 40 días. Esto significa que durante un enfriamiento rápido, el agua no tiene tiempo de volver a su estado ligado y forma una emulsión, la forma de humedad más peligrosa, ya que reduce drásticamente la resistencia dieléctrica del aceite.
Asociación y procesos de transformación del agua en el aceite de transformador
El agua en el aceite de transformador forma asociaciones — grupos moleculares o estructuras unidas por enlaces de hidrógeno — que pueden cambiar entre diferentes estados según las condiciones de operación. La unidad de deshidratación de aceite de transformador Dry Core actúa de manera efectiva sobre todas estas asociaciones de agua, descomponiéndolas mediante un proceso de secado térmico al vacío cuidadosamente controlado.
La composición del aceite desempeña un papel vital en este equilibrio. Componentes como aldehídos, cetonas, alcoholes, ácidos y ésteres producidos durante la oxidación pueden formar enlaces de hidrógeno fuertes con las moléculas de agua. Una molécula de este tipo de compuesto puede asociarse con varias hasta decenas de moléculas de agua. Esto explica por qué los aceites envejecidos u oxidados tienden a retener más agua ligada.
Los campos eléctricos intensos —de hasta 4,9 MV/m (≈14,6 kV/pulgada)— también afectan a estas asociaciones, aumentando la cantidad de agua disuelta al romper los enlaces moleculares. Los estudios han demostrado que, bajo un alto estrés eléctrico, la concentración de agua disuelta puede aumentar entre tres y seis veces, mientras que el dióxido de carbono, otro producto de la oxidación, solo se duplica. Esto indica que los campos eléctricos no solo intensifican la oxidación, sino que también favorecen la conversión del agua ligada en agua disuelta, lo que aumenta el riesgo de formación de emulsiones durante el enfriamiento y, por lo tanto, incrementa la probabilidad de fallo dieléctrico.
El papel de la unidad de deshidratación de aceite del transformador en el mantenimiento del aceite
La fiabilidad y la longevidad del funcionamiento del transformador dependen directamente de la calidad del aceite. Una unidad de deshidratación de aceite para transformadores como Dry Core garantiza que el aceite del transformador permanezca limpio, seco y eléctricamente estable. Sin una deshidratación adecuada, incluso una pequeña cantidad de humedad —tan baja como el 0,003 % en peso— puede reducir drásticamente la tensión de ruptura.
La humedad no solo reduce la rigidez dieléctrica, sino que también acelera la oxidación, aumenta la acidez y favorece la formación de lodos. Con el tiempo, esto provoca la degradación del aislamiento, especialmente en los materiales a base de celulosa. Para contrarrestar estos problemas, el aceite debe mantener una baja viscosidad, un alto punto de inflamación (alrededor de 356 °F), una excelente disipación del calor y no contener trazas de ácidos sulfúricos ni impurezas mecánicas.
El principio térmico al vacío de la unidad de deshidratación de aceite para transformadores de núcleo seco
La unidad de deshidratación de aceite Dry Core Transformer emplea un proceso de secado térmico al vacío para eliminar el agua y los gases del aceite sin utilizar adsorbentes. El proceso implica:
- Precalentar el aceite para reducir la viscosidad y mejorar la filtración.
- Filtración gruesa para eliminar partículas e impurezas de mayor tamaño.
- Deshidratación y desgasificación al vacío, donde la presión reducida permite que la humedad y los gases se evaporen a temperaturas más bajas.
- Filtración fina en la salida para garantizar una pureza óptima.
Este método garantiza una deshidratación profunda y una desgasificación completa, restaurando las propiedades dieléctricas del aceite del transformador a una calidad cercana a la original tras un único ciclo de procesamiento.
Ventajas operativas del sistema Dry Core
La unidad de deshidratación de aceite de transformadores Dry Core combina eficiencia, movilidad y seguridad medioambiental:
- Funcionalidad integral: calentamiento, filtración, desgasificación, deshidratación y evacuación al vacío.
- No se necesitan adsorbentes: reduce los residuos y el mantenimiento.
- Respetuoso con el medio ambiente: sin contaminación atmosférica ni residuos químicos.
- Compacto y móvil: puede funcionar directamente en el lugar donde se encuentra el transformador.
- Eficiente desde el punto de vista energético: bajo consumo eléctrico y funcionamiento silencioso.
- Alta eficiencia de purificación: excelente calidad del aceite incluso después de un ciclo.
Las unidades portátiles de deshidratación de aceite para transformadores, como Dry Core, están diseñadas para su uso in situ en subestaciones, centrales eléctricas y centros de servicio de transformadores. Pueden procesar cientos de galones por hora, restaurando la rigidez dieléctrica del aceite de transformador envejecido o húmedo. Esto prolonga la vida útil del equipo, minimiza las averías y mejora la fiabilidad general del sistema.
La unidad de deshidratación de aceite para transformadores Dry Core representa una solución moderna y eficiente para el mantenimiento de los sistemas de aislamiento de los transformadores. Mediante el uso de un avanzado proceso de secado térmico al vacío, elimina todo tipo de humedad, desde la ligada hasta la emulsionada, lo que garantiza que el aceite del transformador conserve sus propiedades aislantes y refrigerantes esenciales.
Mantener el aceite del transformador en excelentes condiciones no es solo una cuestión de mantenimiento, sino una inversión en la fiabilidad del sistema.