Monitoreo del proceso de secado de transformadores en fábrica mediante espectroscopia dieléctrica

Abstract

Una vez que la parte activa del transformador es ensamblada en fábrica, es preciso secar adecuadamente el aislamiento sólido antes de iniciar el proceso de impregnación con el aceite. En la mayoría de los transformadores; el material aislante principal sólido es celulosa; cuya estructura está compuesta por una cadena de anillos de glucosa. Si bien la celulosa posee excelentes características dieléctricas, éste material se caracteriza por ser altamente higroscópico. Si el proceso de secado en fábrica no resulta eficiente, el transformador puede mantener concentraciones de humedad inadmisibles lo cual acorta drásticamente la vida útil del aislamiento, incrementa el riesgo de falla y con ello, se condiciona las posibilidades se sobrecarga planificada o emergente del transformador. Para la etapa de secado, los fabricantes utilizan diferentes metodologías tradicionales: secado circulación de aire caliente, secado en fase de vapor, secado térmico y alto vacío, secado por rociado de aceite caliente, secado por corriente de baja frecuencia, entre los más comunes. Dependiendo del método que se utilice, el proceso de secado podrías resultar en un alto costo económico y una alta demanda de energía. En este sentido, la calidad del proceso de secado, la duración del proceso y el consumo total de energía son, por consiguiente, factores críticos para seleccionar el procedimiento de secado más conveniente y eficiente. Por lo expuesto, el proceso de secado resulta de particular interés en fábrica. En ese sentido, mediante ensayos de espectroscopia dieléctrica; donde se evalúa las características dieléctricas de un sistema de aislamiento, es posible estimar el contenido de humedad en la celulosa. Con los ajustes adecuados, estas mediciones se pueden realizar de manera simultánea durante el proceso de secado por aire caliente y vacío. Este trabajo es un compendio de la aplicación de la espectroscopía dieléctrica durante el proceso de secado en fábrica e incluye la revisión de casos de estudio donde la eficiencia del proceso es de suma importancia en la optimización de procesos de fabricación y en la implementación de más altos niveles de control de calidad.