¿Por qué el "vacío" es el primer paso crucial en el aceite del transformador? - Análisis en profundidad del principio de desgasificación y deshumidificación al vacío
Durante la instalación o la revisión de los transformadores, el aceite puede parecer sencillo, pero en realidad implica muchos trucos.,El proceso de tratamiento del cuerpo del transformador debe realizarse con un alto vacío, que no es en absoluto innecesario, sino que es la línea de vida que garantiza el funcionamiento estable del transformador durante décadas.Este artículo profundizará en el principio de la desgasificación y deshumidificación al vacío, revelando por qué el "vacío" es el primer paso irremplazable y crucial en todo esto.
Cuando un transformador enorme está parado en la subestación, su "sangre" - aceite aislante - está a punto de ser inyectado.los técnicos pasarán una cantidad considerable de tiempo utilizando una bomba de vacío profesional para evacuar el interior del tanque de aceite del transformador a un estado que está infinitamente cerca del vacíoMuchos clientes se preguntarán: ¿Por qué ir a tanto problema? ¿No es más ahorro de tiempo para inyectar aceite directamente?
Bajo presión normal, el núcleo (núcleo de hierro y devanados) de un transformador y las paredes interiores del tanque de aceite pueden parecer secos, pero en realidad ocultan dos enemigos principales:
Humedad
La resistencia del aislamiento del aceite del transformador disminuirá drásticamente debido a una cantidad mínima de agua. La humedad puede reducir el voltaje de ruptura del aceite.Es muy probable que cause descarga parcial e incluso rotura del aislamiento., lo que conduce a fallos catastróficos.
Catalizador de envejecimiento: la humedad experimentará una reacción de hidrólisis con papel aislante (celulosa), acelerando el envejecimiento y la fragilidad de las fibras de papel,causando que pierdan aislamiento y resistencia mecánica, y acortando significativamente la vida útil de los transformadores.
El culpable del óxido: la humedad puede hacer que los componentes metálicos dentro del transformador (como el núcleo y las abrazaderas) se oxiden,que afectan al funcionamiento del circuito magnético y generan impurezas que contaminan la calidad del aceite.
Gas (como el oxígeno)
Acelerador de oxidación: el oxígeno es el principal responsable del envejecimiento del aceite aislante y del papel aislante.que se adherirá a las bobinas y sumideros de calor, afectando la disipación de calor y el aislamiento.
Compañero de la descarga: los gases disueltos en aceite pueden precipitarse bajo la influencia del campo eléctrico y los cambios de temperatura, formando burbujas.La constante dieléctrica de las burbujas es mucho menor que la del petróleo, lo que puede causar fácilmente descargas parciales y amenazar la seguridad del aislamiento.
II. Desgasificación y deshumidificación en vacío: revelación de los principios científicos
Entonces, ¿cómo podemos deshacernos de estos obstinados "saboteadores"? La respuesta es: Crear un ambiente vacío y usar las leyes físicas para hacer que "se vayan solos sin ser expulsados".
Baje el punto de ebullición para que el agua "ebullida" y se evapore
Todos sabemos que el agua hierve a 100°C. Sin embargo, en las zonas de gran altitud, debido a la baja presión del aire, el agua hierve antes de alcanzar los 100°C. La inyección de aceite al vacío utiliza precisamente este principio.
Al aspirar el tanque de aceite del transformador, hemos reducido enormemente la presión interna.la temperatura ambiente (incluso a temperatura ambiente) es mucho mayor que el "punto de ebullición" del agua a esa baja presiónEn este punto, el agua líquida que permanece en lo profundo del papel aislante y en los huecos del núcleo de hierro se vaporizará rápidamente y se convertirá en vapor de agua.pueden ser bombeados continuamente fuera del tanque de aceite por poderosas bombas de vacío.
Este proceso es como el agua hirviendo en la meseta Qinghai-Xizang, excepto que el "ambiente de baja presión" que creamos es mucho más extremo que el de la meseta.
2Los gases disueltos no tienen dónde esconderse.
Según la ley de Henry, la solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial del gas sobre la superficie del líquido.la presión parcial del aire sobre la superficie del aceite (incluyendo oxígeno y nitrógeno) cae casi a cero.
Esto hace:
Para los componentes que ya han sido sumergidos en aceite, los gases disueltos en el aceite se precipitarán rápidamente.
Para las cavidades que aún no han sido engrasadas, todos los gases en las esquinas se extraen directamente.
El ambiente al vacío es como una mano invisible gigante, que "saca" completamente los gases profundamente ocultos en los poros de los materiales aislantes y disueltos en la película residual de aceite.
III. Las graves consecuencias de ignorar el paso del vacío: riesgos y costes
Si se omite el tratamiento al vacío o se simplifica para ahorrar tiempo, no es diferente de plantar una "bomba de tiempo" para el transformador:
Deficiencia inherente en el rendimiento del aislamiento: puede producirse una descarga parcial en la etapa inicial de la operación, duplicando el riesgo de avería.
Envejecimiento acelerado y reducción brusca de la vida útil:Un transformador con una vida útil diseñada de 40 años puede necesitar reparaciones o reemplazos importantes después de sólo 10 años de funcionamiento debido al envejecimiento severo del aislamiento.
Aumento de los costes de explotación: Los productos derivados del petróleo deben filtrarse y desgasificarse con frecuencia, lo que aumenta significativamente los costes de mantenimiento.
Peligro para la seguridad: aumenta el riesgo de fallas repentinas que amenazan la estabilidad de la red eléctrica.
"Aspirar", este paso aparentemente simple es una piedra angular inquebrantable en el proceso de inyección de aceite de los transformadores.Elimina fundamentalmente las amenazas potenciales que afectan la vida útil y la seguridad de los transformadores, lo que la convierte en la inversión más eficiente y económica para garantizar el funcionamiento a largo plazo, fiable y económico de sus activos eléctricos.