Montaje y comprobación del método de tendencia a la gasificación de líquidos aislantes bajo condiciones de estrés térmico (stray gases) de acuerdo a la norma ASTM d7150-13(2020)

Vidal Durango, John VíctorRestrepo Pretelt, Duban Javier2024-07-252024-07-252024-07-23https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8441Los transformadores sumergidos en aceite son esenciales para conectar distintos niveles de tensión, y su fiabilidad es clave para la estabilidad del sistema eléctrico. Los fallos en estos transformadores pueden interrumpir la red de distribución, impactando la producción industrial y la vida cotidiana. Estos fallos generan gases como H₂, O₂, N₂, CO, CO₂, CH₄, C₂H₆, C₂H₂ y C₂H₄. El CIGRE define los gases de dispersión como aquellos formados en aceites a temperaturas entre 90 y 200 °C. Analizando la concentración de estos gases disueltos en el aceite, se puede evaluar el estado del transformador. En este estudio, se realizó el proceso de montaje y comprobación del método de tendencia a la gasificación de líquidos aislantes bajo condiciones de estrés térmico (Stray Gases) según la norma ASTM D7150-13(2020), para determinar la propensión de diferentes muestras de aceite a producir gases a bajas temperaturas. Se realizó una revisión exhaustiva de las normas ASTM D7150-13(2020) y ASTM D-3612-02(2017) para guiar el proceso de montaje y comprobación del proyecto. Tras la planificación detallada, se adquirieron los materiales y equipos necesarios y durante el montaje, se siguió el método A de la norma ASTM D7150-13(2020). El análisis de gases disueltos en aceite se efectuó siguiendo el método C de la norma ASTM D-3612- 02(2017) se seleccionaron tres muestras de aceite dieléctrico con diferentes fallas para el respectivo análisis. Los resultados mostraron que el montaje y comprobación del método de tendencia a la gasificación de líquidos aislantes bajo estrés térmico según la norma ASTM D7150- 13(2020) permitió determinar la producción de gases a bajas temperaturas en muestras de aceite dieléctrico. Se identificó la producción de gases en muestras de verificación y de un transformador con falla térmica de bajo rango, sin embargo, una muestra con falla por descargas de alta energía no fue válida para este método debido a la presencia de acetileno. El cumplimiento riguroso de la norma demostró ser efectivo para evaluar la propensión de las muestras de aceite a producir gases a bajas temperaturas.1. INTRODUCCIÓN2. OBJETIVOS2.1 Objetivo general2.2 Objetivos específicos3. MARCO TEÓRICO3.1 Transformador de potencia3.1.2 Vida útil del transformador3.2 Aceite aislante3.2.1 Tipos de aceites aislantes3.2.2 Degradación del aceite dieléctrico3.2.3 Presencia de lodo en el aceite3.2.4 Vida útil de un aceite aislante3.3 Papel aislante3.3.1 Degradación del papel aislante3.4 Análisis de gases disueltos (ADG)3.4.1 Tipos de fallas identificados por ADG4. METODOLOGÍA4.1.1 Revisión de las normativas y estándares4.1.2 Planificación y adquisición de recursos4.1.3 Montaje según el procedimiento establecido4.1.4 Análisis de las muestras de aceite4.1.5 Comparación de los resultados con los criterios de la norma ASTM D-7150-13(2020)4.2 Equipos, reactivos y materiales requeridos para llevar a cabo el montaje4.2.1. Equipos4.2.2 Reactivos4.2.3 Materiales4.3 Muestras de aceite dieléctrico para el análisis de gases disueltos4.3.1 Muestra de aceite de verificación4.3.2 Muestra de aceite de un transformador con falla por descargas de energía alta4.3.3 Muestra de aceite de un transformador con falla térmica de bajo rango (por debajo de 300 ° C)4.4 Procedimiento del montaje según la Norma ASTM D-7150-13(2020)4.4.1 Filtración de la muestra de aceite4.4.2 Llenado de las jeringas4.4.3 Purga con los gases (nitrógeno seco y aire seco)4.4.4 Enfriamiento de las jeringas4.4.5 Análisis de gases disuelto en aceite dieléctrico4.5 Límites de detección según la norma ASTM D-7150-13(2020)5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN5.1 Análisis de gases disueltos de la muestra de aceite de verificación5.2 Comparación de los resultados obtenidos con los criterios establecidos en la norma ASTM D7150-13 (2020) para muestra de aceite de verificación5.3 Análisis de gases disueltos de la muestra de aceite de un transformador con falla por descargas de energía alta5.4 Comparación de los resultados obtenidos con los criterios establecidos en la norma ASTM D7150-13 (2020) para la muestra de aceite de un transformador con falla por descargas de energía alta5.5 Análisis de gases disueltos de la muestra de aceite de un transformador con falla térmica de bajo rango (por debajo de 300 ° C)5.6 Comparación de los resultados obtenidos con los criterios establecidos en la norma ASTM D7150-13 (2020) para la muestra de aceite de un transformador con falla térmica de bajo rango (por debajo de 300 ° C).6. CONCLUSIONES7. REFERENCIASspaCopyright Universidad de Córdoba, 2024Montaje y comprobación del método de tendencia a la gasificación de líquidos aislantes bajo condiciones de estrés térmico (stray gases) de acuerdo a la norma ASTM d7150-13(2020)Trabajo de grado - PregradoAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccessTransformadoresAceite dieléctricoMétodoGases de dispersiónASTM D7150-13(2020)ASTM D-3612-02(2017)TransformersDielectric oilMethodStray gassingASTM D7150-13(2020)ASTM D-3612-02(2017)Universidad de CórdobaRepositorio universidad de Córdobahttps://repositorio.unicordoba.edu.co/homehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2