Análisis de gas disuelto (DGA) es el estudio de los gases disueltos en aceite para transformadores. También se conoce como prueba DGA. Siempre que un transformador sufre tensiones térmicas y eléctricas anormales, se producen ciertos gases debido a la descomposición del aceite del transformador. Cuando la falla es importante, la producción de gases descompuestos es significativa y se recogen en un Relevo de Buchholz. Pero cuando las tensiones térmicas y eléctricas anormales no son significativamente altas, los gases debidos a la descomposición del aceite aislante del transformador tendrán suficiente tiempo para disolverse en el aceite.
Por lo tanto, al monitorear solamente el Buchholz Relevo no es posible predecir la condición de la salud interna total del transformador de energía eléctrica. Por eso es necesario analizar el número de diferentes gases disueltos en el aceite del transformador en servicio. Usando DGA del aceite del transformador, se puede predecir la condición real de la salud interna de un transformador.
Es preferible realizar la prueba DGA del aceite del transformador de manera rutinaria para obtener información histórica sobre la salud interna de un transformador a lo largo de su vida. En una prueba DGA, los gases en el aceite son extraídos y analizados para determinar la cantidad de gases en una cantidad específica de petróleo. Observando los porcentajes de los diferentes gases presentes en el aceite, se puede predecir la condición interna del transformador.
Generalmente, los gases que se encuentran en el aceite en servicio son hidrógeno (H2), el metano (CH4), Ethane (C2H6), etileno (C2H4), acetileno (C2H3), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), nitrógeno (N2) y el oxígeno (O2).
El método más utilizado para determinar el contenido de estos gases en el petróleo es el uso de un aparato de extracción de gas al vacío y de cronógrafos de gas. Utilizando este aparato, los gases se extraen del petróleo agitándolo al vacío. Estos gases extraídos se introducen en los cronógrafos de gas para medir cada componente.
Generalmente se encuentra que el hidrógeno y el metano se producen en gran cantidad si la temperatura interna del transformador de potencia se eleva hasta 150oC a 300oC debido al estrés térmico anormal. Si la temperatura supera los 300oC, etileno (C2H4) se produce en gran cantidad. A una temperatura superior a 700oC a grande cantidad de hidrógeno (H2) y el etileno (C2H4) se producen.
Etileno (C2H4) es una indicación de un punto caliente de muy alta temperatura dentro de un transformador eléctrico. Si durante la prueba DGA del aceite del transformador, el CO y el CO2 se encuentran en gran cantidad se predice que hay una descomposición del aislamiento adecuado.
Análisis de furano del aceite de transformador
El núcleo y el bobinado del transformador tienen principalmente aislamiento de papel. La base del papel es la celulosa. La estructura de la celulosa es una larga cadena de moléculas. A medida que el papel envejece, estas largas cadenas se rompen en varias partes más cortas. Este fenómeno lo observamos a menudo en nuestro hogar. Las páginas de libros muy viejos se vuelven quebradizas con el tiempo.
En un transformador, el efecto de envejecimiento del aislamiento de papel se acelera debido a la oxidación que se produce en el aceite. Cuando el papel aislante se debilita mecánicamente, no puede soportar las tensiones mecánicas aplicadas durante un cortocircuito eléctrico que conduce a una avería eléctrica. Es por eso que por lo tanto necesario para monitorear la condición del aislamiento de papel dentro de un transformador de energía.
No es posible sacar un trozo de papel aislante de un transformador en servicio para probarlo. Pero tenemos la suerte de que existe una técnica de prueba desarrollada, donde podemos examinar la condición del aislamiento de papel sin tocarlo. El método se llama Análisis de Furan.
Aunque mediante el análisis de gas disuelto se puede predecir el estado del aislamiento de papel principalmente, no es un método muy sensible. Hay una directriz en la IEC-599, donde se establece que si la relación de CO2 y el CO en los resultados del DGA es más de 11, se predice que el estado del aislamiento de papel dentro del transformador es pobre.
El aislamiento de celulosa sana da esa proporción en un rango de 4 a 11. Pero todavía no es una forma muy sensible de monitorear la condición del aislamiento de papel. Porque el CO2 y gases de CO también producidos durante la descomposición del petróleo y a veces la proporción puede engaña a la predicción.
Cuando aceite está empapado en papel, está dañado por el calor y algunos soluble en aceite se realizan y se disuelven en el petróleo junto con el CO2 y CO. Estos compuestos pertenecen a la Furfuraldehído grupo. A veces se les llama Furfural en resumen. Entre todos los compuestos de Furfurals 2- Furfural es la más predominante. Estos compuestos de la familia Furfural sólo pueden ser liberados por el calentamiento destructivo de la celulosa o el papel.
El análisis de furanos es muy sensible, ya que el daño a unos pocos gramos de papel es notable en el aceite del transformador incluso en un transformador grande. Es una prueba de diagnóstico muy significativa, y bis generalmente considerada la mejor prueba para evaluar la vida de un transformador.
El aumento porcentual de la tasa de productos de Furfural en el aceite de transformadores a lo largo del tiempo se utiliza para evaluar el estado y la vida útil restante del aislamiento de papel en un transformador.
