En esta presentación hablamos de los métodos efectivos que permiten la limpieza de los aislamientos especialmente el papel aislante de los productos polares, ácidos y/o lodos generados por la oxidación del aceite aislante y que afectan la vida útil del aislamiento sólido (papel) que es la vida útil del transformador. También profundizamos en el concepto de gestión de confiabilidad y vida útil de transformadores.

1. 25/08/2021
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Regeneración de aislamientos a
transformadores inmersos en
aceite mineral aislante
ING. ERNESTO GALLO
Presidente Fundador
Transequipos S.A
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2. 25/08/2021
2
GESTION DE CONFIABILIDAD Y VIDA UTIL : OBJETIVO DEL PROGRAMA
Gestionar técnica, operativa y sosteniblemente la vida útil de los
transformadores inmersos en aceite mineral aislante, dentro de su
contexto productivo.
La vida útil remanente del equipo con técnicas de confiabilidad,
hasta planear su reemplazo oportuno y económico.
Gestion de Confiabilidad y Vida Util
3
4

3. 25/08/2021
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Regeneración de aislamientos: Agenda
1. Cuándo y porque debe ejecutarse?
2. Criterios normativos y empíricos para tomar decisiones sobre
prevención de degradación química del aceite aislante y sobre
regeneración de aislamientos.
3. Criterios para ejecutar una buena regeneración de asilamientos.
4. Equipos, insumos y procedimientos efectivos.
5. Parámetros de control
6. Sostenibilidad de la efectividad de los procedimientos de
regeneración.
7. Regeneración de aislamientos vs. cambio de aceite.
8. Regeneración de aislamientos con transformador energizado.
Criterios a tener en cuenta.
9. Casos de Éxito
10.Conclusiones y Recomendaciones
Regeneración:
Cuándo y porqué debe
ejecutarse?
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4. 25/08/2021
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Bases de los aceites Minerales Aislantes
+catalizadores (Cu, Fe) y H2O
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5. 25/08/2021
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Diferentes capas de lodos que se forman con el
tiempo
DEVANADO
DEVANADO
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4
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CAPAS DE
LODO
Capas de devanados
9
10

6. 25/08/2021
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Convección dentro del aceite en el transformador
Tomado de Informe realizado por
Jorge Enrique Valenzuela
El papel como filtro
NUMERO DE NEUTRALIZACION =0,05
NUMERO DE NEUTRALIZACION =0,10
NUMERO DE NEUTRALIZACION =0,20
NUMERO DE NEUTRALIZACION =0,30
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7. 25/08/2021
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El papel como filtro
El papel como filtro
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8. 25/08/2021
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Cambiar aceite??? Tres daños:
1.El aceite que estamos retirando del transformador es regenerable
y por tanto se puede recuperar con beneficio económico.
2.El aceite nuevo en contacto con el papel aislante contaminado,
puede llegar a T de punto anilina (>63°C) adquiriendo poder
solvente contaminándose fácilmente con los productos de
oxidación de que está impregnado el papel aislante presentando
al poco tiempo, tres, seis o 12 meses, características de aceite
envejecido prematuramente con detrimento económico.
3.No siempre se controla de manera ambientalmente aceptable la
disposición del aceite usado que se retire del transformador
Criterios normativos y empíricos
para tomar decisiones sobre
prevención de degradación química
del aceite aislante y sobre
regeneración de aislamientos.
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9. 25/08/2021
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Calificacion de aceite aislantes: Fuentes de Criterios
Normas
IEC
IEEE, ANSI,
ASTM
Otras
Fabricantes de
Transformadores
ABB, Siemens,
Waukesha,
General Electric,
Cooper etc…
Fabricantes de
aceites
aislantes
Texaco
Shell
Exxon
Puramin
Venoco
Celsa
Nynas
Consultores e
Investigadores de
nombre
Internacional
S.D. Myers
Doble
Engineering
Morgan
Schaffer
Otros
Experiencia
propia
(Know How)
Categorías de equipos según IEC 60422 de 2013
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19
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11. 25/08/2021
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IEC 60422 de 2013 Aceites en servicio
IEC 60422 de 2013 Aceites en servicio
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12. 25/08/2021
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➢S. D. Myers has been testing and servicing transformers since 1965.
➢We test over 200,000 samples per year.
➢We have over 1,000,000 transformer test records in our computer data bank.
TEST ASTM AC* QU* UN*
ACID D974 <0.05 0.06-0.10 >0.10
IFT D971 >32 28.0-31.9 <27.9
DIEL. D877 >30 25-29 <25
COLOR D1500 <3.5 ________ 3.5
SP. GR. D1298 0.84-0.91 <0.84 0.91
VISUAL D1524 CLEAR
DBPC D2668 >0.20 0.19-0.11 <0.10
POWER D924 . . .
FACTOR 25° C <0.1 0.1-0.3 >0.3
100° C <2.99 3.0-3.99 >4.0
KARL D1533 . . .
FISCHER <69kV <30 30-34.9 >35
69-288kV <20 20-24.9 >25
>345kV <15 15-19.9 >20
GAS *** *** ***
CONTENT * * *
ICP *** *** ***
PCB * * *
(Optional) * * *
FURAN <100 101-249 >250
(Optional) * * *
***Recommendation based upon current data
D3612
D4059
D5837
OIL TEST CLASSIFICATION**
*AC=ACCEPTABLE - QU=QUESTIONABLE - UN=UNACCEPTABLE
**Other fluid classifications may differ
IEEE C57.106-2015
Experiencia y normativa !
Criterios para ejecutar
una buena regeneración
de asilamientos.
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13. 25/08/2021
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Tensión Interfacial y número de neutralización
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14. 25/08/2021
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Pruebas ASTM de degradación
INDICE DE CALIDAD
Se define como:
IC=TIF/NN
Condición buena p.e.:
(TIF=40, NN=0,01IC=40/0,01=4.000)
Condicion mala p.e.:
(TIF=20, NN=0,2 IC=20/0,2= 100)
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15. 25/08/2021
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IC (Índice de
Calidad: TIF/NN):
Define Códigos de
Acción para
controlar los
productos de
oxidación generados
por la degradación
del aceite y su
impregnación en el
papel aislante.
CA
100,400
o 500
según
IC
IC :
>3000 M12,
>1500<3000
chequear cont Inh,
CA100,
>300<1500 CA406,
>200<300 CA410,
>150<200 CA415,
<100 CA420,
si adicional H2O
CA506, 510,515,520
IC y Acciones a Seguir – Experiencia Transequipos
Equipos, insumos y
procedimientos
efectivos.
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16. 25/08/2021
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Objetivo de Regenerar: Limpiar el papel aislante!!
1. Primordialmente limpiar nivel microscópico el papel aislante de sustancias indeseables de las que
está impregnado generadas por la oxidación del aceite aislante:
1. Productos sustancias polares
2. Productos de oxidación en general .
3. Ácidos y o lodos.
2. No es suficiente regenerar el aceite aislante, éste es el agente para regenerar el papel aislante
3. Debe hacerse dentro del mismo transformador y se puede ejecutar en sitio
4. Normatividad, Definición de Regeneración se limitan al aceite:
IEEE C57.106-2015 , IEC 60422- 2013 :reclamation of mineral oil
The restoration to usefulness by the removal of contaminants and products of
degradation such as polar, acidic, or colloidal materials from used electrical insulating
fluids by chemical or adsorbent means. Reclaiming typically includes treatment with
clay or other adsorbents.
IEEE C57.106-2015
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17. 25/08/2021
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El lodo: fase terminal del proceso
• Sustancia resinosa, parcialmente conductora, moderadamente soluble en el
aceite ( a punto de anilina).
• Disminuye el aislamiento
• El transformador pierde capacidad de sobrecarga.
• Depósitos de lodo etre 1/8” y ¼ “ de espesor pueden aumentar la
temperatura de operación del transformador entre 10°C y 15°C
Depotenciación del transformador
Soluciones a remoción de sustancias polares,
ácidos y/o lodos
• Cambiar aceite ?
• Desencube y lavado ?
• Aspersión de aceite caliente en sitio ?
• Regeneración / deslodificación, la solución efectiva !
• Soluciones a remoción de sustancias polares, ácidos y/o lodos
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18. 25/08/2021
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Cambio de aceite
Grano adsorbente de tierra fuller
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19. 25/08/2021
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REGENERACION
Regeneración (6-15) deslodificación (>20)
Multimedia
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20. 25/08/2021
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Prueba de Punto de Anilina
Factores Clave en Regeneración con Tierras Fuller
✓ Purgar bien los equipos de tratamiento para garantizar inmersión permanente del
transformador en el aceite.
✓ Lecho de tierra fuller en tanques que permitan un buen recorrido del aceite para ser
regenerado y poderlo emplear luego como limpiante de papel.
✓ Llevar el aceite a temperatura por encima de punto de anilina (>63°C) donde tiene su
máximo poder solvente de sus productos de oxidación para lograr la limpieza del papel
aislante en el número de pasadas requeridas.
✓ Una vez lograda una buena limpieza (regeneración) del papel aislante aplicar aditivo
inhibidor en la máxima concentración permitida por la Norma ASTM D-3487 (0,3%)
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21. 25/08/2021
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Parámetros de control
Laboratorio de campo (control proceso
regeneración)
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22. 25/08/2021
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Laboratorio Acreditado ISO 17025-2005
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23. 25/08/2021
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Sostenibilidad de la
efectividad de los
procedimientos de
regeneración.
Eficiencia del proceso de regeneración
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24. 25/08/2021
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Lavado vs. Regeneración
TENSIÓN INTERFACIAL Y No. DE NEUTRALIZACIÓN
ENKA 6.5 MVA. EP-3 No 301675 T. UNION
0
10
20
30
40
50
2
6
-
A
b
r
-
9
0
2
7
-
A
b
r
-
9
0
2
2
-
O
c
t
-
9
0
1
3
-
F
e
b
-
9
1
0
9
-
A
b
r
-
9
1
0
9
-
F
e
b
-
9
3
0
9
-
F
e
b
-
9
3
1
1
-
O
c
t
-
9
3
3
1
-
E
n
e
-
9
4
FECHA
TENSIÓN
INTERFACIAL
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Tensión Interfacial Número de Neutralización
Regeneración de
aislamientos vs.
cambio de aceite.
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25. 25/08/2021
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Regeneración vs. cambio de aceite
Regeneración de
aislamientos con
transformador energizado.
Criterios a tener en cuenta.
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26. 25/08/2021
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Mantenimiento con transformador Energizado
• Cuándo Debe efectuarse:
▪ Por razones económicas : Es un transformador que alimenta una planta o una
sección que no puede parar.
▪ La condición del transformador amerita un mantenimiento preventivo pero
no está en condición crítica.
▪ Rara vez se ejecuta en transformadores con voltajes superiores a 138 kV
(IEEE C57.637-2015 numeral 5.7.2)
Cuando no efectuar Mtto. Con Tr. Energizado
1. No se conoce la condición Dieléctrica, Fisicoquímica y Cromatográfica del
aceite aislante
2. Muy alto contenido de agua más de 50 ppm. Recomendación Secar
primero en frio para luego si regenerar.
3. Transformadores en Status 3 según norma de Cromatografía IEEE
C57.104-2019, por el alto riesgo de las eventuales fallas presentes.
4. Bajo Índice de Calidad, menor a 200, (ácidos en suspensión y/o lodo)
5. Niveles de Voltaje superiores a 138kV (IEEE C57.637-2015 numeral 5.7.2)
6. Bajo grado de polimerización GP<200. alto contenido de furanos, papel
muy viejo.
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27. 25/08/2021
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Secado y/o Regeneración en Caliente, Equipo Aut.
REGENERACIÓN de aislamientos con
Transformador energizado- Equipo Automático
✓ Se ejecuta con el mismo equipo que para el secado.
✓ Se emplea FILTRACION ADSORBENTE con filtros de ALUMINA ACTIVADA,
que son mucho más eficientes que la tierra fuller.
✓ Las variables de riesgo a controlar son las mismas que para el secado
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28. 25/08/2021
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Cantidad de Material adsorbente requerido
Variables de Riesgo a Controlar
AUTOMATICAMENTE ! (1/3)
✓ Purga completa del sistema (pequeña bomba de vacío)
✓ Control de flujo: Si se detecta una interrupción del flujo de aceite por
presencia de burbujas de gas.
✓ Control de sobrepresión.
✓ Control ambiental amigable: Las mangueras son coaxiales, y permiten
recoger mínimos derrames de aceite y el equipo interrumpe el servicio de
inmediato.
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29. 25/08/2021
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Variables de Riesgo a Controlar
AUTOMATICAMENTE ! (1/3)
✓ Control de saturación de filtros: Indica el momento en que deben ser
cambiados.
✓ Control en línea de las ppm de agua en el aceite
✓ Control de Nivel en el transformador: Las señales de alarma y/o disparo por
nivel se pueden llevar al equipo.
Variables de Riesgo a Controlar
AUTOMATICAMENTE ! (3/3)
Siempre el transformador está protegido a la entrada y salida de aceite con
válvulas solenoides que actúan de inmediato ante cualquier variable que se
salga de control !!!
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30. 25/08/2021
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MANTENIMIENTO CON TRANSFORMADOR
ENERGIZADO (Equipo convencional)
Regeneración con equipo convencional
1. Requiere personal especializado y experimentado
2. Procedimientos suficientemente probados que garanticen la
efectividad y seguridad del procedimiento.
3. Garantizar el monitoreo y control de burbujas
4. Equipo de tratamiento debe tener control de flujo.
5. Garantizar conservar el nivel normal de aceite en el Transformador.
6. Garantizar un flujo no mayor a 10 gpm (dependiendo del volumen
de aceite) por la electrización estática que se puede generar.
7. Es riesgoso con bajos volúmenes de aceite menores a 500
galones.
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31. 25/08/2021
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Casos de Éxito
Regeneración 10P con tierras fuller Transformador
96 MVA 13.8/230 KV
Resistencia de aislamientos
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32. 25/08/2021
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Regeneración 10P con tierras fuller Transformador
96 MVA 13.8/230 KV
Regeneración 10P con tierras fuller Transformador
96 MVA 13.8/230 KV
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33. 25/08/2021
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Regeneración 10P con tierras fuller Transformador
96 MVA 13.8/230 KV
Equipo para Mantenimiento EN CALIENTE
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34. 25/08/2021
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Mantenimiento con transformador energizado
transformador de 2 MVA 34.5/0.44 KV- CA: 406C
volumen de aceite : 300 GALS. Ubicación : Bogotá
Mantenimiento con transformador energizado
transformador de 2 MVA 34.5/0.44 KV- CA: 406C
volumen de aceite : 300 GALS. Ubicación : Bogotá
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35. 25/08/2021
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Mantenimiento con transformador energizado
transformador de 2 MVA 34.5/0.44 KV- CA: 406C
volumen de aceite : 300 GALS. Ubicación : Bogotá
Fecha 07-08-2005 07-08-2005 07-08-2005 07-08-2005 07-08-2005 08-08-2005 09-08-2005 10-08-2005 10-08-2005
Hora 15:00 5:30 11:00 14:10 17:00 9:30 8:40 8:43 13:30
T equipo ºC 13,7 13,7 28 22,5 23,2 23,6 21,5 23 28,3
T trafo ºC 20 20 30 28 28 30 25 30 32
N. Pasadas 0 3 6 9 12 27 50 72 77
Mantenimiento con transformador energizado
transformador de 2 MVA 34.5/0.44 KV- CA: 406C
volumen de aceite : 300 GALS. Ubicación : Bogotá
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36. 25/08/2021
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MANTENIMIENTO CON TRANSFORMADOR ENERGIZADO TRANSFORMADOR
DE 2 MVA 34.5/0.44 KV- CA: 406C VOLUMEN DE ACEITE : 300 GALS.
UBICACIÓN : BOGOTÁ
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37. 25/08/2021
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MVA: 35, 115/13,8 KV 2695 Galones
MVA: 35, 115/13,8 KV 2695 Galones
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38. 25/08/2021
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MVA: 35, 115/13,8 KV 2695 Galones
MVA: 35, 115/13,8 KV 2695 Galones
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39. 25/08/2021
39
MVA: 35, 115/13,8 KV 2695 Galones
Conclusiones y
Recomendaciones
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40. 25/08/2021
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Conclusiones sobre Regeneración de Aislamientos.
1. Cambios de aceite solo cuando se pasive o cuando aceites no inhibidos empiezan a
degradarse en transformadores de alto voltaje >230 kV que tienen aceite no inhibido
desde fábrica, condición que debe mantenerse.
2. La regeneración de aislamientos es un procedimiento obligado en condiciones de bajo
índice de calidad (<1500) para lograr limpiar adecuadamente el papel aislante.
3. La regeneración de aislamientos se puede ejecutar con el transformador energizado
con un equipo automático o con un equipo convencional de termovacío (experiencia y
control)
4. Se puede gestionar la confiabilidad y vida útil del transformador con secados e
inhibiciones on line que garantizan que el equipo nunca requiera mantenimiento de
fondo (secado o regeneración) y se gestione de manera eficiente y económica su
confiabilidad y vida útil (GCVU).
Muchas Gracias!!!!
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