Planta de tratamiento de aceite para transformadores DryCore
La planta de tratamiento de aceite para transformadores DryCore está diseñada para abordar uno de los mayores desafíos en los sistemas eléctricos de alta tensión: mantener el aceite aislante limpio, seco y libre de gases. A medida que los voltajes de operación de los transformadores de potencia continúan aumentando, asegurar una correcta desgasificación, secado y filtración del aceite de transformador se vuelve esencial para la confiabilidad, la rigidez dieléctrica y el desempeño a largo plazo del equipo. El sistema DryCore fue desarrollado específicamente para cumplir con los estándares modernos de calidad de servicios públicos para la instalación, mantenimiento y protección de los activos de los transformadores a lo largo de su vida útil.
Por qué debe tratarse el aceite de transformador
El aceite de transformador absorbe de forma natural aire tanto del entorno como de los gases disueltos en el propio fluido. Este contenido interno de gases reduce significativamente la rigidez dieléctrica del aceite y del aislamiento sólido, convirtiéndose en una fuente de descargas parciales que aceleran el envejecimiento del transformador.
Por lo tanto, la desgasificación no es simplemente un mantenimiento, sino un requisito fundamental para la seguridad operativa. Por ejemplo, los transformadores de alta tensión con una clasificación de 750 kV requieren la evacuación de sus tanques a niveles por debajo de 0,029 psi (1,5 mm Hg) durante no menos de 72 horas. Con un vacío más profundo de 0,019 psi (1 mm Hg), la duración puede reducirse a 48 horas. Estos valores ilustran cómo las normas modernas regulan estrictamente el secado al vacío y la desgasificación del aceite como parte de los procedimientos seguros de puesta en marcha.
Los procesos de saturación de gas están influenciados por la altura de la columna de aceite, el área de contacto entre el aceite y el gas, las vibraciones dentro de los transformadores en operación y las condiciones térmicas. Cualquier caída local de presión dentro del aceite, especialmente bajo vibración, puede obligar a que los gases disueltos formen burbujas, lo que genera nuevos centros de descarga de alto riesgo.
El sistema DryCore está diseñado para prevenir estos fenómenos, restaurando el aceite a una condición estable, con bajo contenido de gases y humedad.
Comprendiendo el comportamiento del vacío y los gases en el procesamiento de aceite
Para desgasificar correctamente el aceite de transformador, es necesario comprender cómo se comportan los gases bajo vacío. Se define como vacío una presión por debajo de 14,5 psi, y los sistemas industriales típicamente alcanzan niveles de vacío bajos de 0,00014–0,019 psi (10–133 Pa), medios de 0,019–0,000014 psi (133–0,1 Pa) y altos de 0,000014–1,45×10⁻⁹ psi (0,1 Pa–10⁻⁴ Pa).
Las moléculas de gas colisionan constantemente con las paredes de la cámara, generando presión. Reducir esta presión disminuye la actividad molecular, lo que permite que los gases disueltos escapen de la superficie del aceite. Los sistemas de vacío también dependen en gran medida de la sorción, es decir, de la unión de las moléculas de gas a las superficies metálicas, por lo que todas las superficies internas deben desgasificarse antes de trabajar con vacío profundo.
El flujo de gas a través de las tuberías está influenciado por los gradientes de presión, la viscosidad, las colisiones moleculares y la geometría del sistema de vacío. La velocidad de bombeo, la conductancia y la presión residual determinan la rapidez y eficacia con que se pueden evacuar los gases.
El sistema DryCore integra estos principios en un entorno termo-vacío altamente controlado, optimizado para la purificación del aceite de transformador.
Funciones principales de la planta de tratamiento de aceite de transformador DryCore
La unidad DryCore realiza tres operaciones esenciales de manera simultánea:
- Filtración: eliminación de impurezas mecánicas y partículas sólidas.
- Desgasificación: extracción de gases disueltos.
- Secado: eliminación de la humedad y del agua químicamente ligada.
De este modo, el sistema DryCore funciona como una planta completa de tratamiento de aceite de transformador, capaz de satisfacer las exigencias técnicas de los sistemas eléctricos modernos.
Tecnología de filtración
El aceite primero pasa por un filtro grueso, que retiene los contaminantes de mayor tamaño y protege los componentes internos de posibles daños. Este es el paso inicial del proceso de limpieza integral.
Después de la desgasificación y el secado, el aceite pasa por una filtración fina, que puede ser mecánica o electrostática. Los elementos mecánicos, fabricados con polipropileno denso y un tamaño de poro de 5 μm, capturan la mayoría de las micropartículas. Su alta capacidad de retención de suciedad reduce los costos de operación y la frecuencia de reemplazo. La separación electrostática elimina partículas aún más pequeñas, proporcionando una purificación ultrafina que los elementos mecánicos no pueden lograr por sí solos.
Tanto los filtros gruesos como los finos están diseñados pensando en la facilidad de mantenimiento: pueden limpiarse o reemplazarse de manera rápida y sencilla.
Desgasificación dentro de la planta de tratamiento de aceite de transformador Dry Core
En todos los sistemas basados en Dry Core, la desgasificación se realiza en una cámara térmico-vacío que opera a 5–7 mm Hg. El aceite ingresa a la cámara a través de boquillas de pulverización o distribuidores de espuma, lo que aumenta significativamente su superficie. Bajo presión reducida y temperatura elevada, los gases se liberan del aceite de manera eficiente.
Eliminación de humedad y agua del aceite de transformador
El mismo módulo termo-vacío realiza un secado continuo. Debido a que el agua se evapora rápidamente bajo presión reducida y calor, tanto la humedad como los gases disueltos se eliminan simultáneamente.
La calefacción desempeña un papel decisivo: aumentar la temperatura del aceite a 45 °C (113 °F) acelera la evaporación de la humedad y la desgasificación. Por esta razón, los sistemas Dry Core equipados con módulos de calentamiento proporcionan resultados de purificación significativamente más rápidos y completos.
La planta de tratamiento de aceite para transformadores Dry Core ofrece a las compañías eléctricas de EE. UU. la capacidad de mantener sus flotas de transformadores con los más altos estándares dieléctricos. Al eliminar la humedad, los gases disueltos y los contaminantes particulados, y al preparar los tanques de los transformadores mediante una evacuación de vacío precisa, el sistema aumenta significativamente la vida útil de los transformadores, reduce las tasas de falla y respalda la estabilidad a largo plazo de la red.
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