El fenómeno de la humedad en el aceite del transformador

El agua en el aceite aparece como una sustancia no deseada, generalmente se acepta que el agua en cantidades microscópicas -no galones- es la causa de más averías eléctricas que cualquier otra impureza.La humedad constituye un peligro no solo para las cualidades aislantes del aceite sino también para los aislamientos que están sumergidos en el aceite.


El agua puede introducirse en el aceite por juntas con fugas, malas técnicas de manejo o por el producto del papel aislante natural y la degradación del aceite.A medida que el papel se degrada, produce dióxido de carbono y agua y, a medida que envejece el aceite aislante, se forman agua, ácidos, lodos y otros compuestos polares.Por lo que su presencia es inevitable durante la vida útil normal de un transformador.


El agua es un líquido polar que tiene una alta permitividad o constante dieléctrica, por lo que es atraída a áreas de fuertes campos eléctricos.Esto hace que la humedad interna no se distribuya uniformemente, sino que de hecho se concentre potencialmente en las partes más peligrosas del sistema.


Es importante señalar que el agua se encuentra en un estado de movimiento continuo entre el sistema de aislamiento de aceite y papel, causado por las variaciones de temperatura interna debido a la carga y las condiciones ambientales.


El agua puede estar presente en cuatro formas posibles, ellas son:

• Agua libre: es agua que se ha sedimentado fuera del aceite en una capa separada.Es esta agua la que se indica mediante un bajo voltaje de ruptura dieléctrica.

• Agua emulsionada: o agua que está suspendida y aún no se ha sedimentado en agua libre (indicada por un aceite de color 'caramelo').

Nb: Un valor alto del factor de potencia indica la posible presencia de esta agua suspendida atrapada en los productos de descomposición del petróleo.

• Agua en solución – o disuelta en el aceite.

• Agua ligada químicamente: agua que se adhiere químicamente al papel aislante y que se libera cuando se oxida.


Los efectos destructivos del agua incluyen:

• Expansión del aislamiento de papel, alterando la presión mecánica del sistema de sujeción del transformador.

• Pérdida de capacidad aislante (Tensión de Ruptura Dieléctrica)

• Acelerar el envejecimiento del papel, es decir, desencadenar la descomposición de las fibras del papel

• Aumento de la corrosión del núcleo y el tanque

• Consumo progresivo de aditivos de aceite


El más peligroso y destructivo de estos efectos es la pérdida de la capacidad aislante del aceite.Esto puede ocurrir por los siguientes eventos:

• Durante los períodos de alta carga ya altas temperaturas ambientales, pueden producirse rupturas dieléctricas debido a la reducción de la resistencia del aceite con altas cantidades absolutas de agua.

• Con altas cargas repentinas, el agua puede evaporarse de las superficies de los conductores y las burbujas de vapor pueden causar fallas dieléctricas a medida que suben a la parte superior.

• Durante el período de enfriamiento después de una carga alta, aumentará la saturación relativa de aceite.En su extremo al 100% de saturación relativa, el agua se precipitará y reducirá en gran medida la rigidez dieléctrica del aceite.


Si el aceite se oxida en alguna medida, el agua que entre en el transformador se absorberá parcialmente en los productos de descomposición del aceite (es este hecho el que hace que el aceite viejo o muy oxidado disuelva más agua que el aceite nuevo).A medida que los productos de descomposición se acumulan en el aceite, la tensión superficial del agua o la tensión interfacial entre el aceite y el agua se reduce drásticamente.Esta molécula de descomposición más pesada luego recirculará por todo el transformador y encontrará su camino hacia el aislamiento de papel, o hacia áreas de alta intensidad eléctrica, reduciendo así la resistencia del aislamiento.La molécula de descomposición del aceite saturada de agua tiene preferencia por la parte más fría del transformador (parte inferior y aletas, lo que provoca corrosión) y las áreas de mayor tensión eléctrica (que provocan arcos eléctricos).


Se ha comprobado que el papel aislante con un 2% de humedad envejece tres veces más rápido que uno con un 1% de humedad y treinta veces más rápido con un 3% de humedad.


Por lo tanto, es fácil ver la importancia de mantener bajos niveles de humedad dentro de un transformador para garantizar una vida útil prolongada y sin problemas.

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