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VII Congreso Internacional –CITTES
Trabajos con Tensión y Seguridad en Transmisión y
Distribución de Energía Eléctrica y Mantenimiento sin
Tensión de Instalaciones de Alta Tensión
14 al 17 de Septiembre de 2015, Buenos Aires –Argentina.
PARÁMETROS A CONSIDERAR EN EL MANTENIMIENTO
PARA PREVISIÓN DEL TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
M. O. Oliveira
H. E. Muñoz
O. E. Perrone
R. G. Aguilar
E. Shmidt
Centro de Estudios de Energía para el Desarrollo (CEED)
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Misiones –UNaM, Argentina.
VII Congreso Internacional –CITTES
Contenido de la Presentación
Introducción
Índice DP (Degree of Polymerization)
Modelo de predicción de Arrhenius-Dakin
Correlación entre DP y furanos
Modelos de estimación de DP
Modelo Arrhenius-Dakin: Ventajas y desventajas
Conclusiones y trabajo futuro.
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Introducción: Objetivos
Conocer el estado del arte sobre el modelo de ArrheniusDakin para predicción del TVU.
Indagar sobre métodos de evaluación del factor DP (Métodos
basados en DGA).
Comparar los distintos modelos para estimación del DP.
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Introducción
Esfuerzos sobre el papel aislante del transformador:
– Esfuerzos electrodinámicos (cortocircuito, energización)
– Esfuerzos térmicos
– Ataque químico (ácidos)
Operando a temperaturas entre 65 °C y 95 °C , se espera
una vida de 20 a 35 años.
Vida del transformador  Vida del papel aislante
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Índice DP (Degree of Polymerization)
Las fibras de celulosa están compuestas
por cadenas polimérica, la cantidad de
monómeros por cadena se conoce
como grado de polimerización DP.
La degradación del papel básicamente
es la rotura de las cadenas poliméricas
o despolimerización.
El DP por estar relacionado con la
resistencia mecánica del papel es un
indicador de la degradación del mismo.
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Modelo de Arrhenius-Dakin
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Modelo de Arrhenius-Dakin
El parámetro A representa la velocidad de degradación del
papel en función del medio químico de trabajo.
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Modelo de Arrhenius-Dakin
Estimación de vida útil modelo A-D
Estimación de vida [años]
120
100
80
60
40
20
0
80
85
90
95
T [ºC]
100
105
110
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Correlación DP – Furanos
• Correlación DP-Contenido de Furanos
• Correlación DP- Contenido CO+CO2
Los compuestos furánicos disueltos en el aceite aislante son producto de la
degradación del papel aislante. Se determinan mediante Cromatografía
Líquida de Alta Eficacia (HPLC).
o Furfurol (FOL)
o 2-Fuerfural (2-FAL)
o 2-acetil-furano (AF)
o 5-metil-2-furfural (MF)
o 5-hidroximetil-2-furfural (HMF)
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Correlación DP – 2FAL
DPChendong 
DPDe Pablo
0, 0035
7100

 2FAL   8,88
DPHeisler-Banzer
DPVuarchex 
1,51  log10  2 FAL 
para 150  DP  1000
para 150  DP  600
 19

 325.   log10 (2 FAL)  para100  DP  900
 13

2, 6  log10  2 FAL 
0, 0049
DPBurton 
2,5  log10  2 FAL 
0, 005
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Correlación DP – 2FAL
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Modelo Arrhenius-Dakin: Ventajas y desventajas
• Ventajas
– La medición del DP es relativamente fácil de hacer.
– EL valor del DP puede relacionarse empíricamente con el
estado de la aislación.
• Desventajas
– Se asume que la fatiga eléctrica, mecánica y ambiental no
tienen impacto significativo sobra la aislación.
– El modelo se basa en una reacción química denominada
“reacción principal”.
– Requiere conocer el DPo.
– Se considera un estado térmico estacionario (la tamperatura
varia con la carga).
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Conclusiones
 Gran desarrollo en correlación DP-Furanos. Método no
invasivo (solo una muestra de aceite).
 2FAL es el indicador predilecto por ser un producto de la
degradación del papel, además es el que se presenta en
mayores cantidades y por lo tanto es más fácil su detección.
 Gran dispersión entre modelos de DP=f(2FAL). Sin
embargo se muestran como parámetros importantes para
diagnóstico.
 Es importante controlar la temperatura del aislamiento del
transformador.
 Es importante combinar este análisis con otros métodos de
diagnóstico para poder conocer mejor el estado del
transformador.
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Trabajos futuros
 Desarrollar una herramienta de PVU basada en un análisis
integral (2FAL, DGA, FRA, descargas parciales etc.)
 Considerar más parámetros en la degradación del papel
(acidez, perfil de carga, perfil de temperaturas) y proponer
otro modelo de correlación DP-2FAL.
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Trabajos con Tensión y Seguridad en Transmisión y
Distribución de Energía Eléctrica y Mantenimiento sin
Tensión de Instalaciones de Alta Tensión.
Fin de la Presentación
GRACIAS POR SU ATENCIÓN…
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