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    INF-GEN-006 (27-02-2023) Informe Análisis de Aceite Transformador 13MV

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    El informe resume los resultados de los análisis físico-químico y cromatografía de gases del aceite del transformador de 13MVA. El análisis físico-químico muestra que el aceite es bueno pero ha aumentado su contenido de agua. La cromatografía de gases sugiere que pudo haber una falla térmica o descarga eléctrica debido a los niveles detectados de gases como hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono. Sin embargo, la empresa consultora indica que los

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    El informe resume los resultados de los análisis físico-químico y cromatografía de gases del aceite del transformador de 13MVA. El análisis físico-químico muestra que el aceite es bueno pero ha aumentado su contenido de agua. La cromatografía de gases sugiere que pudo haber una falla térmica o descarga eléctrica debido a los niveles detectados de gases como hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono. Sin embargo, la empresa consultora indica que los

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    INF-GEN-006(27-02-2023) Informe análisis de aceite transformador 13MV

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    INFORME GENERAL Fecha: 03-03-2023

    INF-GEN-006
    Página 1 de 4

    Para: Ing. José Rafael Armijos


    Gerente General Hidroeléctrica Palmira Nanegal

    De: Ing. José Luis Beltrán


    Supervisor de Operación y Mantenimiento

    Ing. Fabricio Morales


    Supervisor de Operación y Mantenimiento

    Asunto: Informe análisis físico-químico y cromatografía de gases de aceite transformador


    13MVA (Febrero 2023)

    1. Análisis físico químico y cromatografía de gases

    a) Análisis físico químico


    A continuación, se muestran los valores de los análisis físico químico del aceite del transformador de 13MVA
    en los meses de julio 2022 (previo a la regeneración), agosto 2022 (posterior a la regeneración de aceite)
    y febrero 2023.

    Prueba realizada Unidades Parámetros Resultados julio Resultados agosto Resultado


    referenciales 2022 (previo a la 2022 (después de la febrero 2023
    regeneración) regeneración)
    Color Color ASTM Máximo:1.0 < 2.5 <1 < 1.5
    Examen Visual - Claro y Claro Brillante Claro Brillante Claro Brillante
    Brillante
    Gravedad Adimensional - 0.8863 0.8807 08804
    Especifica
    Contenido de Ug H2O/g (ppm) Máximo 35 31.54 12.0 29
    Agua
    Rigidez Dieléctrica kV - 41.6 76.8 36.5

    Punto de °C - -
    inflamación
    Viscosidad a 40°C Mm2/s (cSt) - -
    Número de Acidez Mg KOH/g Máximo 0.2 0.10 0.02 0.01
    Tensión Interfacial mN/m Mínimo: 25 18.9 36.6 30.1
    (dinas/cm)
    Tabla 1

    Observaciones y recomendaciones indicados por parte de la empresa Sertinlab:

    Por el índice de calidad 189 el aceite es MALO. Por el contenido de agua alto, el número de acidez
    Año 2022 elevado, la tensión interfacial muy baja, se sugiere evaluar la realización de una recuperación del
    (previo aceite con tierras Fuller; evaluar un reacondicionamiento del aceite por termosecado Se sugiere
    regeneración) realizar la compensación del inhibidor de oxidación y un nuevo análisis fisicoquímico
    inmediatamente después del tratamiento.
    Año 2022
    Por el índice de calidad 1831 el aceite es BUENO. Se sugiere realizar un nuevo análisis físico-
    (después
    químico de control en un año
    regeneración)
    Por el índice de calidad 3007 el aceite es BUENO. Se sugiere realizar un nuevo análisis físico-
    Febrero 2023
    químico de control en un año
    Tabla 2

    De acuerdo con el análisis físico químico actual (febrero (2023) se determina lo siguiente:

    - El aceite es bueno ya que su índice de calidad es 3007. El índice de calidad es la relación entre la
    tensión interfacial y el número de acidez. En lo que tiene que ver al número de acidez este ha
    disminuido con referencia a agosto de 2022 y si bien la tensión interfacial ha aumentado con
    referencia a agosto de 2022, su valor está por debajo del mínimo.
    INFORME GENERAL Fecha: 03-03-2023
    INF-GEN-006
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    - Por otro lado, el contenido de agua ha aumentado notoriamente desde agosto de 2022 a febrero
    de 2023 y por ende la rigidez dieléctrica ha disminuido a la mitad (36.5kV). En su informe
    SERTINLAB sugiere: “realizar un seguimiento del contenido de agua y su relación con la rigidez
    dieléctrica. El dato de la temperatura del aceite al muestrear, indica un porcentaje de saturación
    del 20% de agua en el aceite, lo que es cuestionable.”

    b) Cromatografía de gases
    A continuación, se muestran los resultados de la cromatografía de gases.

    Resultados agosto
    Resultados julio 2022
    2022 (después Febrero 2023
    Componente Fórmula (antes regeneración)
    regeneración)
    Concentración (ppm) Concentración (ppm) Concentración (ppm)
    Hidrogeno H2 221 11 9
    Oxigeno O2 1498 541 19266
    Nitrogeno N2 71038 16549 80713
    Dioxido De Carbono CO2 5520 462 2276
    Acetileno C2H2 ND ND <1
    Etileno C2H4 12 ND 2
    Etano C2H6 29 ND 2
    Metano CH4 32 2 4
    Monóxido de Carbono CO 601 38 290
    Tabla 3

    i. Análisis de la cromatografía de gases

    a) Método de gases claves


    De acuerda a este método el incremento significativo de monóxido de carbono nos indica que pudo existir
    una falla térmica en el aceite y en el papel.

    b) Relación de Rodgers
    De acuerdo con el método de Rogers se obtienen las siguientes relaciones:

    CH4 / H2 C2H4 / C2H6 C2H2 / C2H4

    Febrero 2023 0.44 1 -


    Tabla 4

    Basándonos en la tabla 5 de la norma IEEE Std C57.104-2019, se podría determinar que el transformador
    ha trabajado de forma normal ya que la relación CH4 / H2 está entre 0.1 y 1.0 y la relación C2H4 / C2H6 es =
    1.0
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    INF-GEN-006
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    Imagen 1

    c) Método de Doernenburg

    De acuerdo con el método de Doernenburg se obtienen las siguientes relaciones:

    C2H2 / CH4 CH4 / H2 C2H6 / C2H2 C2H2 / C2H4


    Febrero 2023 - 0.44 - -
    Tabla 5

    Basándonos en la tabla D.2 de la norma IEEE Std C57.104-2019, se podría determinar que existió una
    descarga de energía (arco eléctrico) ya que la relación CH4 / H2 está entre 0.1 y 1.0.

    Imagen 2

    d) Triángulo de Duval
    De acuerdo con este método se obtienen los siguientes porcentajes:

    Porcentajes CH4; C2H2; C2H4


    01-jul-21 % CH4 = 72%; % C2H2 = 0%; % C2H4 = 28%
    21-jul-22 % CH4 = 73%; % C2H2 = 0%; % C2H4 = 27%
    Feb-2023 % CH4 =62%; % C2H2 = 8%; % C2H4 = 31%
    Tabla 6

    En el Triángulo de Duval (Imagen 1) se observa que los puntos coinciden en la zona DT, que indica que
    pudo haber una falla sea esta térmica o eléctrica.
    INFORME GENERAL Fecha: 03-03-2023
    INF-GEN-006
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    Imagen 3

    De acuerdo con los métodos utilizados para interpretar la cromatografía de gases (basados en la norma
    IEEE Std C57.104-2019) es posible que la generación de ciertos gases como H 2, CO y CO2 se deba a una
    falla térmica o a una descarga de energía (arco eléctrico). De todas maneras, el informe de SERTINLAB
    menciona: “De acuerdo con el método IEEE C57.104-2008 y a los niveles de seguridad recomendados por
    Morgan Schaffer, según los años de operación del transformador, la generación de gases combustibles se
    encuentra dentro de los rangos normales. Se recomienda realizar un nuevo análisis cromatográfico de
    control en un año.”

    2. Conclusiones

    - El contenido de agua en el transformador ha aumentado considerablemente en estos 6 meses. Se


    realizará la verificación e investigación del porqué de ese incremento en la concentración de agua
    para evitar que ese valor siga aumentando.

    - En lo que tiene que ver a la calidad de aceite observamos que este se mantiene en el nivel de
    BUENO, siendo que el número de acidez no ha incrementado (es decir que se ha controlado la
    formación de óxidos) y que la tensión interfacial se mantiene por sobre el nivel mínimo aceptable.

    - Por otro lado, los valores de acetileno, etileno, etano y metano se mantienen en nivel bajo.

    - Finalmente, con base en el incremento de monóxido de carbono, dióxido de carbono y de acuerdo


    con los métodos de interpretación de la cromatografía de gases se determina que pueden existir
    fallas térmicas y eléctricas (descargas parciales) en el transformador. Por este motivo, se debe dar
    seguimiento al estado del transformador y realizar los análisis físico-químico y cromatografía de
    gases cada seis meses con el objetivo de ver si la concentración de los gases combustibles sigue
    en aumento y de ser así, ver qué medidas correctivas se toman.

    3. Recomendaciones

    - El incremento del contenido de agua en el aceite puede estar relacionada con una mala ejecución
    en la toma de muestra del aceite y con las condiciones climáticas de ese día. Por tal motivo, pudo
    haberse contaminado la muestra de aceite. En consecuencia, es recomendable realizar otro
    análisis físico químico del aceite en relación con los parámetros de: contenido de agua y rigidez
    dieléctrica.

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