Cromatografía de gases

Cromatografía de gases
Es una prueba que se le realiza al aceite dieléctrico durante el mantenimiento predictivo a un transformador de potencia.
Esta técnica se utiliza para la detección de fallas en los transformadores por análisis de gases disueltos en el aceite
Cromatografía de gases
La cromatografía es un método de separación de diferentes componentes de una muestra.
No solo se usapara separar, sino también como método de identificación y determinación cuantitativa de cada componente, siempre que se reúnan ciertas condiciones.
Cuando el transformador presenta problemas o fallas incipientes (conexiones flojas, descargas parciales, arcos, etc.) que no pueden ser detectadas por las pruebas eléctricas de campo, el análisis de gases disueltos en el aceite (Cromatografía degases) es una herramienta que proporciona información valiosa acerca del tipo de falla presente.
Objetivos de la prueba.
Determinar las fallas de un transformador, por medio de el análisis de gases disueltos en el aceite que se originan debido a fallas eléctricas y/o térmicas en el sistema de aislamiento del transformador
Localizar los puntos vulnerables en el equipo en situación, para asíllevar a cabo las tareas de mantenimiento adecuadas y dándoles una interpretación adecuada para el buen entendimiento de las demás personas, de acuerdo a las especificaciones del mismo.
Determinar los factores que influyen en el deterioro del sistema de aislamiento del transformador.
Gases disueltos en aceites y posibles fallas.
El aceite cumple la importante función de revelar información sobre elestado del transformador, por eso es importante conocer los mecanismos de descomposición del aceite.
Como resultado de fallas eléctricas y/o térmicas se transmite al aceite energía suficiente como para romper los enlaces entre átomos de carbono o carbono e hidrógeno. Se forman entonces radicales libre que dan origen a gases como hidrógeno, metano, etano, etileno, acetileno y carbono sólido.
Abajas temperaturas se favorece la creación de etano y metano. Al subir la temperatura (500°C) se empieza a formar etileno. La aparición de partículas sólidas de carbono está asociada con la presencia de arcos o puntos muy calientes. Entre los 800 y 1200°C aparece el acetileno. Este gas está asociado a la presencia de arcos eléctricos.
En el caso de las descargas parciales o efecto corona laenergía es muy baja. En este caso el principal producto es el hidrógeno.
La degradación del aceite produce hidrógeno e hidrocarburos mientras que la de papel produce óxidos de carbono.
Los gases comúnmente detectados durante una condición de falla son: Hidrógeno (H2), Metano (CH4), Acetileno (C2H2), Etileno (C2H4) y Etano (C2H6). Cuando se ve involucrada la celulosa, se produce Monóxido de carbono(CO) y Dióxido de carbono (CO2).
La siguiente tabla describe la relación de la presencia de gases y las posibles fallas.
TABLA 1: CATEGORÍAS DE GASES CLAVES Y POSIBLES FALLAS
Análisis de gases
Existen equipos basados en distintos métodos que permiten medir la concentración individual de cada uno de los gases mencionados anteriormente.
Para poder interpretar los resultados del ensayoexisten varios criterios basados en años de experiencia e investigación. Estos criterios están descritos en la norma IEC 60599 y en la IEEE C57.104.
Los criterios principales son los de IEE (Dornenburg, Rogers y gases clave), los códigos de relación de IEC y el triángulo de Duval.
Técnicas de muestreo
Existen procedimientos de muestreo con aceptación internacional que deben seguirse al momentode extraer el aceite del transformador.
El hecho de no respetar estas recomendaciones puede hacer quela muestra extraída se contamine y/o no sea representativa del aceite del transformador. En la norma IEC 60567 se muestra el procedimiento de muestreo.
La técnica es sencilla y la muestra se toma en un recipiente totalmente hermético a la atmósfera, tanto en su llenado como en el transporte al...