Filtrado de Aceite de Transformadores: Qué es y Cómo Beneficia a Tu Transformador

El aceite dieléctrico en transformadores cumple una función esencial: aísla, enfría y protege los componentes internos. Sin embargo, con el tiempo, este aceite acumula impurezas y humedad que afectan su desempeño. Aquí exploraremos en qué consiste el filtrado de aceite de transformadores, por qué es importante y cómo puede extender la vida útil de tu equipo eléctrico.

¿Por Qué Filtrar el Aceite del Transformador?

El aceite de transformadores está expuesto a contaminantes como partículas sólidas, humedad y gases disueltos, los cuales pueden reducir su capacidad aislante y aumentar los riesgos de falla. Filtrar el aceite no solo mejora la calidad del mismo, sino que también ayuda a reducir los costos de mantenimiento y evita paros no deseados en las empresas.

En una planta industrial del centro del país, uno de sus transformadores de potencia principales mostró sobre temperaturas bastantes considerables. Nos dimos cuenta por las inspecciones de rutina y los análisis de aceite que le hicimos a los transformadores más importantes de esta fábrica. Encontramos altos niveles de gases disueltos. Coincidentes con los niveles de sobre temperatura.

Como una medida adicional, le realizamos al transformador de nuestro cliente un estudio de calidad de la energía. En el cuál, encontramos que el transformador estaba sufriendo de sobrecargas constantes en dos periodos del día. Para resolver esto, efectuamos un reacomodo de cargas para reducir la cantidad de equipos que estaban conectados en un inicio. Además, llevamos a cabo un proceso de filtrado de su aceite aislante. De esta manera, el transformador de potencia recuperó su estabilidad operativa y evitamos una posible avería catastrófica en esta empresa.

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Factores que Degradan el Aceite de un Transformador

Así como las promesas de tu ex, el aceite dieléctrico no es eterno, el buen funcionamiento del aceite dieléctrico depende de varios factores externos e internos que, con el tiempo, pueden afectar su capacidad para proteger y enfriar el transformador. Y no debe quedar ninguna duda, si el aceite dieléctrico está en malas condiciones, el transformador va a pasar a mejor vida, o, peor más bien dicho. Entre los principales agentes dañinos se encuentran:

1. Temperatura

El calor excesivo es uno de los principales enemigos del aceite dieléctrico. La temperatura elevada acelera la oxidación, lo que genera productos como lodos y ácidos que deterioran la calidad del aceite. Además, el estrés térmico puede provocar la descomposición de los componentes estructurales del aceite, disminuyendo su capacidad aislante y de enfriamiento.

Por ejemplo, un transformador que opera constantemente por encima de su rango de temperatura recomendado puede experimentar una reducción drástica en la vida útil del aceite. Según estudios de la IEEE, por cada 10°C de aumento en la temperatura de operación, la tasa de envejecimiento del aceite puede duplicarse.

2. Humedad

El agua puede introducirse en el transformador a través del aire, por empaques defectuosos o por la condensación. El filtrado de aceite de transformadores es indispensable para retirar el agua de el interior de la máquina eléctrica.

Los transformadores suelen experimentar variaciones de temperatura debido a los ciclos de carga y el medio ambiente. Durante la operación, el transformador genera calor; al enfriarse, especialmente en ambientes húmedos o fríos, el aire dentro del transformador puede enfriarse hasta el punto en que el vapor de agua se condense en forma de gotas. Este proceso es similar al empañamiento que ocurre en los cristales de una ventana.

Incluso niveles bajos de humedad disminuyen la rigidez dieléctrica del aceite, aumentando el riesgo de fallas eléctricas en forma grave.

3. Contaminantes Sólidos

Partículas como óxido, metal y polvo pueden ingresar al aceite debido al desgaste mecánico interno en piezas como el cambiador de taps o por contaminación externa. Estas partículas actúan como conductores, reducen la capacidad aislante y aumentan las probabilidades de descargas parciales.

4. Productos de Envejecimiento

La descomposición natural del aceite produce subproductos como lodos y ácidos. Estos obstruyen los sistemas de enfriamiento y aceleran el deterioro de los componentes internos del transformador.

5. Exposición al Aire

El contacto constante con el aire genera oxidación en el aceite, lo que forma ácidos y compuestos insolubles. Estos productos afectan tanto las propiedades químicas como físicas del aceite, impactando negativamente su desempeño.

6. Gases Disueltos

Las altas temperaturas y las descargas eléctricas internas pueden generar gases disueltos en el aceite. La presencia de hidrógeno, metano y otros gases puede ser un indicativo de fallas incipientes dentro del transformador, las cuales, se detectan mediante un análisis de gases disueltos (DGA). Lo único positivo de todo esto, es que las fallas incipientes, por lo general, no son inmediatas, llevan un tiempo en formarse, por lo que el mantenimiento de los transformadores es muy necesario para prevenir problemas graves.

Si necesitas ayuda para el diagnóstico o el filtrado de aceite de tus transformadores, no dudes en contactar a los especialistas de Trafomex, nuestros expertos están listos para ayudarte.

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Conclusión de la Sección

La temperatura, la humedad y los contaminantes sólidos, son los principales enemigos del aceite. Y deben controlarse para incrementar la vida útil del transformador. Debemos Implementar mantenimientos preventivos, pruebas de aceite y realizar filtrados del mismo para ayudar a reducir la posibilidad de fallas de los transformadores.

Beneficios del Filtrado de Aceite de Transformadores

• Extensión de Vida Útil.
• Mejora del Rendimiento: Un aceite limpio mejora la capacidad de enfriamiento y aislamiento, reduciendo el riesgo de fallas.
• Ahorro en Costos: Evitas daños de transformadores y paradas no planificadas, lo que disminuye los gastos operativos.

Procedimiento para el Filtrado de Aceite de Transformadores

El proceso de filtrado de aceite de transformadores puede variar según el equipo y las condiciones del transformador, pero generalmente incluye los siguientes pasos:

1. Análisis Previo del Aceite

Antes de filtrar, se toman muestras para analizar la calidad del aceite y determinar los contaminantes presentes. Las pruebas incluyen la rigidez dieléctrica, contenido de humedad y presencia de gases.

2. Filtrado en Campo

Se usa equipo especializado para extraer el aceite del transformador, eliminar las impurezas y devolverlo limpio. Esto puede hacerse sin desconectar el transformador en ciertos casos.

3. Eliminación de Humedad y Gases

El proceso incluye el uso de sistemas de vacío para eliminar la humedad y los gases disueltos. Esto mejora las propiedades dieléctricas del aceite. Y disminuye la cantidad de gases combustibles dentro de un transformador. De hecho, toma nota de esto. Un equipo industrial, sellado, que contiene miles de litros de aceite, pasan por el miles de voltios y grandes corrientes de salida, y además con gases combustibles. Bueno. No se escucha nada bien esa combinación. Por eso, debemos ser muy cuidadosos con el contenido de gases dentro de los transformadores.

4. Pruebas Finales

Después del filtrado, se realizan nuevas pruebas para confirmar que el aceite ya cumple con los estándares requeridos.

Equipos Utilizados en el Filtrado de Aceite de Transformadores

Máquinas de Filtrado Portátiles

Estos equipos son ideales para trabajos en campo. Incluyen bombas, filtros y sistemas de vacío para tratar el aceite directamente en el lugar.

Normativa para el Filtrado de Aceite Dieléctrico

El filtrado de aceite debe cumplir con estándares internacionales como la IEC 60296, que regula las especificaciones del aceite mineral para transformadores, y la ASTM D1816, que establece los procedimientos para pruebas dieléctricas. Estas normas aseguran que el aceite filtrado cumpla con los requisitos de calidad.

Frecuencia del Filtrado de Aceite

La frecuencia con la que se debe realizar el filtrado depende de factores como la carga del transformador y las condiciones ambientales. Casi siempre depende de un análisis previo de aceite aislante.

Impacto del Filtrado en el Transformador

Un transformador con aceite en buenas condiciones opera con mayor estabilidad y menor riesgo de falla. En una subestación, por ejemplo, un programa regular de filtrado permitió reducir en un 30% las incidencias relacionadas con sobrecalentamiento y fallas dieléctricas.

Conclusión

El filtrado de aceite de transformadores no es solo un paso de mantenimiento, sino una estrategia para prolongar la vida útil de los equipos eléctricos y mejorar su funcionamiento. Al invertir en este proceso, garantizas la confiabilidad de tus sistemas y evitas costos innecesarios. Si necesitas asistencia con el filtrado de aceite o un análisis previo, en Trafomex estamos listos para ayudarte.